Благодаря сильному новому редактирующему ген методу исследователи сделали шаг к техническим более безопасным органам свиньи для человеческих пересадок. В статье по Науке сегодня, они описывают использование CRISPR редактирование метода в клетках свиньи для разрушения потенциально вредных последовательностей ДНК на 62 местах в геноме животного.
Это – самый чрезвычайный пример к дате точных все же широко распространенных генетических изменений, возможных через CRISPR. Это также вызывает надежды, что технология может наконец отдать органы свиньи, пригодные для человеческих тел — цель, которую некоторые авторы газеты уже выдвигают далее с частной компанией.Приблизительно 122 500 человек в одних только США ждут спасительной пересадки органа, и некоторые утверждали, что устойчивая поставка органов свиньи могла составить дефицит, потому что они подобны в размере тем из людей.
Но до сих пор, никто не был в состоянии обойти сильную иммунную реакцию, которую вызывают клетки свиньи. И эти клетки излагают другого, долгосрочный потенциальный риск: Их ДНК пронизана многими копиями последовательности ДНК, которая является остатком вируса и может все еще произвести инфекционные вирусные частицы. Этот свиной эндогенный ретровирус (ИЗВРАЩЕНЕЦ), как показывалось, переместился от свиньи к клеткам человека в блюде и заразил клетки человека, пересаженные в мышей со слабыми иммунными системами.Эти темные последовательности ИЗВРАЩЕНЦА являются целью нового эксперимента CRISPR из церкви генетика Джорджа Гарвардского университета и коллег.
Церковь полагает, что новая работа могла восстановить идею ксенотрансплантации, как использование органов животных у людей называют. “В основном эта целая область была в плохом настроении в течение 15 лет”, говорит он. “Был вид нескольких правоверных, имевших его на жизнеобеспечении. Но я думаю, что это изменяет игру полностью”.
С CRISPR, методом на основе древнего защитного механизма, что использование бактерий для уничтожения ДНК вторгающихся вирусов исследователи могут предназначаться для отдельного момента в геноме с коротким берегом РНК гида и затем нарезать его с ферментом, чтобы точно разрушить ген или вставить новый. Бригада церкви проектировала РНК гида, предназначающуюся для гена, характерного для всех 62 из последовательностей ИЗВРАЩЕНЦА в ДНК клеток почки свиньи.
В маленьком подмножестве этих клеток система CRISPR стерла каждый случай предназначенного гена — безусловно самый большой число генных изменений, до сих пор достигнутых с единственным раундом CRISPR. И те отредактированные клетки показали до 1000-кратного сокращения их способности заразить человеческие почечные клетки ИЗВРАЩЕНЦЕМ в блюде лаборатории.То, что клетки даже остались в живых, изрубить их ДНК в 62 местах замечательно, говорит молекулярный биолог Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета, Беркли, одного из оригинальных разработчиков CRISPR.
Тот же подход мог быть полезным как инструмент исследования для исследования функции многих повторяющихся последовательностей, расположенных в геноме человека, некоторые из которых, кажется, активизированы во время вирусных инфекций, говорит она. “Возможно, это поощрит лаборатории заявлять ‘Эй, давайте внесем более смелое изменение в одном выстреле’”. Другим группам удалось изменить до шести мест и до пяти различных генов, за один раз.Церковь предостерегает, что редактирование многих случаев единственной, повторяющейся последовательности генов не является тем же как предназначающийся для многих уникальных генов сразу — который будет необходим, если CRISPR должен стать лечением сложных генетических заболеваний, например.
Он подозревает, что эксперимент работал, потому что он использовал в своих интересах очевидно редкое явление, названное конверсией гена, в которой места ДНК, уже инактивированные CRISPR, помогли мешать другому недавно места сокращения быть правильно восстановленными клеткой, приведя к результату снежка, приведшему ко всему окончанию копий ИЗВРАЩЕНЦА деактивированного навсегда. “Мы не убеждены, что то, что мы сделали, generalizable”, говорит он. “Это не означает, что мы можем теперь изменить 62 различных гена легко”.Но результат имеет непосредственную уместность для развития пересаживаемых органов свиньи. В Национальной академии наук, встречающейся на геноме, редактирующем на прошлой неделе, церковь, соучредившая компанию, названную eGenesis с этой целью, по сообщениям сказала, что его группа успешно создала эмбрионы свиньи с инактивированными последовательностями ИЗВРАЩЕНЦА — следующий шаг к разведению клонированных свиней с органами без ретровирусов.
О том подвиге не сообщают в научной работе. Церковь говорит, что его группа успешно инактивировала ИЗВРАЩЕНЦЕВ в клетках от живущих свиней, и передала ядра тех клеток в эмбрионы свиньи, но не подтвердила бы, что ИЗВРАЩЕНЦЫ были инактивированы в эмбрионах. “Мы не готовы обсудить эксперимент эмбриона вне высказывания, что мы сделали их”, говорит он.
Если риски ИЗВРАЩЕНЦА могут быть взяты со стола, исследователи трансплантации поперечных разновидностей будут иметь “один меньше проблемы для контакта с”, говорит Дэниел Сэломон, иммунолог пересадки и врач в Научно-исследовательском институте Scripps в Сан-Диего, Калифорния. Но сделать готовых к пересадке свиней, исследователи также должны идентифицировать много других молекул в клетках свиньи, заставляющих человеческую иммунную систему отклонять их и пробивать ген для каждого в пути, не убивающем свинью. Церковь говорит, что его бригада имеет такой список и работает над выведением из строя каждого из них с CRISPR и другими методами.
Они надеются иметь свободно-дружественные, эмбрионы без извращенцев, готовые внедрить в суррогатных свиней матери в 2016.Успех церкви является не обязательно хорошими новостями, говорит один старый исследователь ксенотрансплантации.
Дэвид Купер, иммунолог пересадки, группа которого в университете Питтсбургского Медицинского центра в Пенсильвании также исследует пересадки органа свиньи, отмечает, что контролирующие органы, такие как американское Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) уже указали, что присутствие ИЗВРАЩЕНЦЕВ не обязательно поддержало бы клиническое испытание. Фактически, он волнуется, что новооткрытая способность удалить элементы ИЗВРАЩЕНЦА могла замедлить прогресс области, поскольку регуляторы “могут теперь просить, чтобы мы сделали это (без любых доказательств, что это необходимо)”.Сэломон, возглавивший консультативную группу FDA на рисках пересадок поперечных разновидностей, не соглашается. “Я больше не волнуюсь об ИЗВРАЩЕНЦЕ”, говорит он, но, “если Вы можете уменьшить 1000-кратным потенциал передачи ИЗВРАЩЕНЦА, Вы должны сделать это”.
Он также видит надвигающийся всплеск в области, поскольку исследователи рассматривают способы отредактировать далеко все другие особенности то отклонение органа причины. “Эта первая статья об ИЗВРАЩЕНЦАХ показывает, что это не является настолько сумасшедшим”.