Сейчас, ученые Университета Солка создали новый инструмент, что предназначается не для ДНК, но РНК, и применял его, дабы исправить неустойчивость белка в клетках от больного деменцией, вернув их здоровым уровням. Новый инструмент Salk, названный CasRx, открывает широкий потенциал РНК и белков к генной инженерии, давая исследователям сильный метод развивать новые генотерапии, и изучить фундаментальные биологические функции. Работа показалась в Клетке 15 марта 2018.«Биоинженеры похожи на детективов природы, ища подсказки в примерах ДНК, дабы оказать помощь решить тайны генетических болезней», говорит Патрик Сюй, Товарищ Хелмсли-Salk и ведущий создатель новой бумаги. «CRISPR коренным образом поменял разработку генома, и мы желали увеличить набор инструментов от ДНК до РНК».
CRISPRs – бактериальные иммунные совокупности, каковые содержат большое количество ферментов защиты, таких как Cas9 «молекулярные ножницы», каковые ученые включая Сюя спроектировали как сильный предназначающийся для ДНК генный инструмент редактирования.Команда Salk решила искать бактериальные геномы новые ферменты CRISPR, каковые имели возможность предназначаться для РНК, которая имела возможность тогда быть спроектирована, дабы урегулировать вопросы с РНК и получающимися белками.Данное сообщение РНК, к примеру, возможно выражено по поводу переменных уровней, и его баланс довольно вторых РНК крайне важен для здоровой функции.
Помимо этого, РНК возможно соединена разными методами сделать разные белки, но неприятности с соединением смогут привести к заболеваниям, таким как спинальная мышечная артрофия, нетипичный муковисцедоз и frontotemporal деменция (FTD). Так, препарат, что предназначается для токсичных РНК либо РНК, следующих из неподходящего соединения, имел возможность оказать важное влияние для людей с этими типами разрушительных заболеваний.«Мы начали проект с догадки, что разные совокупности CRISPR, быть может, были специализированы везде по эволюционной гонке оружий между их вирусами и бактериями, возможно дав им свойство предназначаться для вирусной РНК», растолковывает Научный сотрудник Солка Сильвана Конерман, HHMI Ханна первый автор и Серый Товарищ газеты.Команда создала вычислительную программу, дабы искать бактериальные базы данных DNA контрольные автографы совокупностей CRISPR: образцы конкретных последовательностей ДНК повторения.
Наряду с этим они нашли семью ферментов CRISPR, которая нацелена на РНК и назвала ее Cas13d.Команда осознала, что совершенно верно так же, как семья Cas9 ферменты Cas13d, происходящие из разных бактериальных разновидностей, изменятся по их деятельности, так, они руководили экраном, дабы выяснить лучшую версию для применения в клетках человека. Та версия была от бактерии Ruminococcus flavefaciens XPD3002 пищеварительного тракта, которая принудила их именовать собственный инструмент CasRx.«Когда мы спроектировали CasRx, дабы трудиться прекрасно в клетках человека, мы вправду желали проверить его в деле», говорит Конерман.
Тот предназначенный технический CasRx, дабы заняться связанным с заболеванием условием: в этом случае, нейродегенеративный беспорядок frontotemporal деменция (FTD). При данной деменции отношение двух предположений tau белка (кроме этого вовлеченный в заболевание Альцгеймера) вне баланса в нейронах.
Команда генетически спроектировала CasRx, дабы предназначаться для последовательностей РНК для версии tau белка, что есть избыточным. Они сделали это, упаковав CasRx в вирус и поставив его нейронам, выращенным от стволовых клеток больного FTD. CasRx был на 80 процентов действенным при трансформации баланса уровней tau белка к здоровым уровням.По сравнению с другими разработками, каковые предназначаются для РНК, CasRx неповторим из-за его маленького размера (облегчающий упаковывать в терапевтически соответствующие вирусные векторы), его высокая степень эффективности да и то, что это не создало заметных нецелевых эффектов если сравнивать с вмешательством РНК.
Команда Salk взволнована возможностями, каковые их инструмент открывает для изучения новых биологических вопросов о РНК и функции белка, и способах лечения, дабы заняться РНК и основанными на белке заболеваниями.«Природа полна для того чтобы количества тайн», додаёт Сюй. «Это – вправду богатый, неиспользованный ресурс для изобретения новых разработок».Среди вторых авторов были Питер Лотфи, Николас Дж.
Бридо, Дженнифер Оки и Максим Н. Шохирев, все в Университете Солка.