Dana Carroll: Issues in CRISPR-Cas Editing
Vairāk nekā 1 miljons sieviešu ir bijušas BRCA1 un BRCA2 ģenētiskās testēšanas gēni, kuros mutācijas var ievērojami palielināt agrīnās krūts un olnīcu vēža risku. Bet daudzām sievietēm testa rezultāti ir neskaidri. Tas ir tāpēc, ka nav skaidrs, kur noteiktas ģenētiskās variācijas ir nekaitīgas vai izraisa vēzi.
BRCA1 bija viens no pirmajiem vēža predisponēšanas gēniem, un tas tika pētīts vairāk nekā 20 gadus. Gēns rada olbaltumvielu, kas atjauno DNS bojājumus, kas citādi varētu izraisīt audzēju veidošanos. Kopš tā atklāšanas pētnieki un ārsti ir identificējuši daudzas BRCA1 ģenētiskās variācijas, bet vairumam no tām mēs nespējam pateikt, vai tie traucē gēna funkciju - paaugstinot vēža risku - vai arī tie ir pilnīgi nekaitīgi.
Mūsu izpētes grupa strādā jaunās genoma medicīnas jomā, kas izmanto indivīda ģenētisko informāciju, lai izrakstītu aprūpi. Mēs atzījām, ka šādi „nenoteiktas nozīmes varianti” ierobežoja ģenētiskās testēšanas lietderību un genoma medicīnas izredzes.Mēs zinām, ka problēma, visticamāk, pasliktināsies, jo sagaidāms, ka BRCA1 un citu „medicīniski iedarbināmo” gēnu nenoteiktā varianta skaits pieaugs eksponenciāli, jo ģenētiskā testēšana tiek paplašināta līdz visai populācijai.
Pētījumā tika nolemts piemērot CRISPR genoma rediģēšanu, lai atrisinātu šo nenoteiktās nozīmes variantu radīto problēmu. CRISPR ir milzīgs potenciāls, jo šī tehnoloģija ļauj pētniekiem, piemēram, mums, gludināt cilvēka gēnus. CRISPR ļauj mums veikt ļoti specifiskas izmaiņas, „rediģēt” uz mūsu DNS - tātad frāzi “genoma rediģēšana”.
Lai gan ir daudzi pētījumi, kas mēģina izmantot CRISPR, lai ārstētu slimības, to var izmantot arī, lai ieviestu specifiskas mutācijas cilvēka šūnās, kas aug trauku, lai izpētītu, kādas sekas šīm mutācijām ir uz šūnu - piemēram, vai tie izraisa gēnu darbības traucējumus.
Mūsu pētījumā mēs izmantojām CRISPR genoma rediģēšanu, lai apzināti izstrādātu aptuveni 4000 dažādu BRCA1 gēna variantus cilvēka šūnās, gandrīz visus iespējamos variantus šī gēna svarīgākajos reģionos. Svarīgi, ka mūsu izmantoto cilvēka šūnu izdzīvošana ir atkarīga no BRCA1 gēna neskartas funkcijas. Rezultātā šūnas, kas satur mutācijas, kas traucēja BRCA1 gēna darbību, nespēja izdzīvot. No otras puses, šūnas, kas satur mutācijas, kas neietekmēja BRCA1 gēna darbību, bija tikai labi. Izmantojot DNS sekvencēšanu, mēs izsekojām, kuras mutācijas bija saistītas ar šūnu nāvi pret šūnu izdzīvošanu.
Kad mēs salīdzinājām mutācijas, kas izraisīja šūnu nāvi, līdz variantiem, kas, kā zināms, palielina vēža risku, mēs pamanījām, ka tie ir vienādi. Tas mums deva pārliecību, ka šo variantu uzvedība trauka šūnās paredzēja vēža risku cilvēkiem.
Lai gan zinātnieki daudzus gadus izmantoja laboratorijas analīzes, lai testētu BRCA1 variantus, mūsu darbs ir atšķirīgs trīs iemeslu dēļ.
Pirmkārt, mēs pārbaudījām daudz vairāk variantu, nekā jebkad ir pārbaudīti, ieskaitot tūkstošus, kas nekad nav bijuši novēroti, bet gandrīz noteikti pastāv vismaz simtiem dzīvu cilvēku.
Otrkārt, vēsturiski BRCA1 varianti ir pārbaudīti gēnos, kas ņemti ārpus konteksta - konkrēti, pētot tikai tās DNS sekvences, kas kodē BRCA1 proteīnu, nevis apkārtējās sekvences, kas regulē tā ekspresiju. CRISPR ļauj mums pirmo reizi izveidot un pārbaudīt mutācijas cilvēka genomā.
Visbeidzot, par simtiem BRCA1 variantu, kas novēroti pacientiem, kuriem mums ir laba sajūta, vai tie palielina krūts un olnīcu vēža risku, mūsu prognozes, kas balstītas uz mūsu CRISPR pētījumiem, ir gandrīz pilnīgi precīzas. Tas nozīmē, ka varianti, kas ir savietojami ar šūnu izdzīvošanu mūsu testā, ir labvēlīgi pacientiem, bet varianti, kas mazina šūnu izdzīvošanu mūsu testā, izraisa vēža risku. Tas dod mums pārliecību par mūsu prognozēm attiecībā uz citiem variantiem, kas nekad nav bijuši novēroti, bet neizbēgami būs, jo īpaši tāpēc, ka arvien vairāk sieviešu tiek pārbaudītas attiecībā uz mutācijām šajā gēnā.
Sakarā ar šo spēcīgo vienošanos ar „zelta standarta” datiem, kas iegūti no cilvēka pētījumiem, mēs prognozējam, ka rezultātus var izmantot, lai sniegtu labākas atbildes sievietēm, kurām BRCA1 ir grūti interpretējami varianti. Tas ietver daudzas sievietes, kurām ir paaugstināts vēža risks, bet agrāk ģenētiskās testēšanas laikā tas būtu izlaists. Šīm sievietēm šīs zināšanas par to mutācijām var kritiski informēt par saņemto medicīnisko aprūpi.
Šis raksts sākotnēji tika publicēts Jay Shendure, Greg Findlay un Lea Starita sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.
Nunney analīze par četrām datu kopām, kas aptvēra 23 vēža kategorijas, parādīja, ka riska attiecība attiecībā uz kopējo vēža risku uz 10 cm cilvēka augstuma pieauguma ir 1,12 (tas ir, par 12% pieaugums) sievietēm un 1,09 (9%) pieaugums) vīriešiem. Šūnu skaita hipotēze
Paredzams
"CRISPR Baby" Creator atklāj informāciju par viņa Rogue Gene rediģēšanas eksperimentu
Viņš, Jiankui, zinātnieks, kurš ir atbildīgs par pasaulē pirmajiem "CRISPR zīdaiņiem", uzdeva jautājumus par viņa slepeno eksperimentu otrajā starptautiskajā augstākā līmeņa sanāksmē par cilvēka genoma rediģēšanu Honkongā. Viņš paskaidroja dažus punktus un norādīja, ka tas būs vairāk
Deadpool mēģina glābt dzīvības jaunā krūts vēža PSA
Ja jūs domājāt, ka Deadpool's vēža PSA apstāsies ar sēklinieku pārliecināšanu, tad jūs būtu nepareizi. Merc ar muti (ko spēlē Ryan Reynolds) atkal ir atkal, šoreiz ar nelielu padomu sievietēm, kas palīdz viņiem pārbaudīt krūts vēzi. "Labi, dāmas, klausieties!"