CRİSPR-on-a-chip için bir araç olabilir kanser tanı

CRİSPR, çocuk modern biyoloji, büyüyen değil, çarçabuk. O büyüdü anlaşılmaz bir kısmında bakteriyel koruyucu bir bağışıklık sistemi için aracı tedavisi genetik hastalıkların iyileştirilmesi, mikroorganizmalar, üretim geliştirme, gıda ve imha zararlıları. O zamandan beri, bilim adamları olarak kabul silahlanma düzenleme aracı, genler ve kullanmaya başladı memeli hücre, CRİSPR oldu забаррикадирован için hücre zarları. Teknoloji düzenleme gen dilediğini sihrini keserek parçalar, hatalı DNA ekleme ve sağlıklı bir yedek. Tüm bu adımları вырезанию ve yapıştırma kesimleri geçti canlı hücreler. Şimdiye kadar.

Geçen hafta dergisinde CRİSPR Journal yayınlanan bir çalışmada, sonunda освободившее CRİSPR onun hücre hapishaneler. Yerine, bir bileşen «makas» CRİSPR alternatif sürümü Enstitüsü'nden bilim adamları düzenleme gen Делавере geliştirilen yeni bir sistem CRİSPR bir kesim serbestçe yüzen DNA in vitro.

Yardım taşıyan reaksiyonlar tüp doldurulur, hücre özü: bir dizi enzim ve diğer biyomoleküllerin çalışması için gerekli CRİSPR.

Ne bir atılım?

Teşhis mucize

Zorlamak CRİSPR dışında çalışmak hücreleri gibi görünebilir garip bir akademik görev, ama sistemi tasarlarken bilim adamları tuttu aklında iki belirli bir amaç için.

Ilk olarak, bu araç, birçok bilim adamı aynı anda yapmak için birkaç genetik tablosu ise bir önceki sürüm olarak, sınırlı düzenleme DNA içinde tek bir gen. Bu mükemmel haber için kişiselleştirilmiş tıp, özellikle kanser tanı; pek çok kanser mutasyonları çeşitli yerlerde sorumlu olan farklı tedavi farklı.

Tedaviye başlamadan Önce hekimler, sık sık gönderilen биопсийный örnek tümör hastanın DNA dizi. Bu önemli bir adım olur ortaya çok sayıda genetik mutasyonlar sonucu büyümesi veya yayılması için belirli bir tümör.

Kullanarak yeni bir aracı bilim adamlarının taklit bu mutasyonlar sentetik DNA parçacıkları, in vitro, aslında yeniden kanser, güvenli, kontrollü bir ortamda. Bu bilim adamları erişim biyolojik yolları затронутым mutasyonları ve yapımında yardımcı olabilir kişiselleştirilmiş tedavi stratejileri.

Daha da etkileyici, bu tür teşhis edilebilir geçirmek için sadece bir gün. «Bu özellikle önemlidir, teşhis için ilgili kanser, ne zaman gider, dakika veya saat,» diyor araştırmanın yazarı dr. Eric Кмиец.

Кмиец ilk gördüm CRİSPR tanı aracı. Hakkında bir yana, gen tedavisi CRİSPR olabilir güçlü göstermek için kendini tanı, belliydi uzun zamandır. Daha önce yazdığımız hakkında bir iki bir grup bilim adamı , etkili av virüs Zeke, dang veya tehlikeli suşları HPV neden olan rahim ağzı kanseri.

Кмиец iddia onun icadı gerektirir «önemli ölçüde» daha az zaman, onaylamak için kanser vücut dışında, esas olarak, çünkü yetenek katkıda bulunmak için birkaç revizyon aynı anda.

Fark potansiyeli ve karlılık CRİSPR nasıl teşhis aracı, Кмиец ve arkadaşları arayan ticari ortağı geliştirmek için teknoloji «CRİSPR-on-a-chip» kanseri teşhis etmek için.

Eğer bir kenara bırakıp acil bir uygulama, bir takım bilim adamları da genişletmek için umut, tedavi edici özellikleri CRİSPR kadar çok daha geniş bir dizi insan hastalıkları. Mevcut araçları CRİSPR için idealdir tedavi hastalıkların neden olduğu mutasyonlar, tek bir gen gibi orak hücreli anemi ya da Huntington hastalığı. Ama çünkü iş Кмиеца hedefleniyor birden fazla gen aynı anda, bu potansiyel olarak neden tedavi edilebilir bir hastalık ile daha karmaşık genetik kökenleri — birden fazla mutasyon pek çok gen varsa bu mutasyon iyi karakterize.

lens Aracılığıyla

İzolasyon CRİSPR in vitro vardır ve başka bir artı: o birçok bilim adamı açıkça ne olup bittiğini anlamak için önce, sırasında ve sonra düzenleme. Çünkü klinik CRİSPR aktif olarak teşvik edilmektedir, bunu anlamak önemlidir nasıl yapmak, teknolojiyi daha doğru ve etkili.

CRİSPR zaten daha fazlasını elde etti, ama uygunsuz gerçek şudur ki, bilim adamları henüz emin değil, aracı olarak çalışan, düşen, bir kafes. Araçları ile etkileşim diğer биокомпонентами kafeste? O keser sadece hedef DNA veya makas olabilir gitmek için seyyar satıcılık yapmak için belirli koşullar altında?

«ile çalışırken CRİSPR hücre içinde çalışıyorsanız, kara kutu hangi izleyemiyorum mekanizmaları, bu müthiş bir şey» diyor Кмиец. «Sonuçlarını görebilirsiniz, yani gen değişikliği, ama matematikmiş — mutlaka, bu da önemli, emin olmak için güvenlik CRİSPR hastaların tedavisi için».

Sınırlayarak CRİSPR bir dizi biyokimyasal reaksiyonlar, test tüpünde, bilim adamları bir yol sunan, yorumlayan karmaşık bir moleküler etkileşim geçiş sırasında kesi DNA, yedek genler ve diğer işlemler. Yaklaşım son derece редукционистский. Ama o izin acellular sisteminde çalışmak gibi Arduino ile deneme gibi imkanlar sunuluyor CRİSPR ve yeni biyolojik araçlar ve hayal etmek zor.

Değiştirme

Enstitüsü, düzenleme genleri, hemen bir sorunla karşılaştı geliştirerek kendi бесклеточную sistemi.

Sorunlu bir çocuk olduğu ortaya çıktı Cas9, makaslı protein, enerji sistemlerinde kullanılan CRİSPR. Ne zaman bilim adamları замешалиonun ile plazmid DNA tipi dairesel DNA, hangi bilim adamları sık sık kullanmak için teslim genlerin hücreleri, in vitro protein kesinlikle etkin değildir.

Meğer Cas9 ile değiştirmeniz gerekir Cpf1 (o Cas12a), başka bir üye büyüyen bir kütüphane Cas-protein. İlk kez açık 2015 yılında, Cpf1 zaten kanıtladı kendi lehine oluşturmak transgenik fareler ve uyum mutasyon neden kas дистрофию. Çok uzun zaman önce Cpf1 kullanılan sistem DETECTR virüs mücadele için oluşturduğu kanser. Bu protein geleceği parlak: şirket Editas, редактирующая genler, lisanslı onun için daha fazla geliştirme 2016 yılında.

Döviz işe yaradı. Sistemi CRİSPR-Cpf1 geldi, bir eylem in vitro test. Sırasında birkaç deneyler bilim adamları, gevşek hücre sistemi çoğaltabilirsiniz çoğu revizyon, CRİSPR yapar ve hücre içinde. Ne ilginçtir ki, makas işe yaradı biraz, Cas9. Ne zaman Cas9 bir kesi yapar, bırakır сверхгладкие «обрубленные biter» разрезанной DNA. Bu nedenle, giriş, yeni parçalar, genetik malzeme. Çünkü uçları çok düzgün bir araç gerektirir ve hassas hizalama değiştirme ünitesi DNA için o kaydırdı.

Tersine, Cpf1 bırakır «yapışkan» biter. Bu parçalar DNA gibi hareket omuzları, sanki bant destekleyen yakalama DNA yerine geçer. Belki de bu yüzden Cpf1 daha iyi çalışır Cas9, in vitro, ama bu henüz doğrulanmadı.

Sistemi Кмиеца — sadece bir örnek, ne kadar gelişmiş CRİSPR. Çünkü CRİSPR büyümeye devam ediyor, onu geliştiriciler için söz veriyorum, bize çok yeni, neden biz bile hayal edemez.