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Abendessen mit einem CRISPR-Kenner

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Richard Sherwood Harvard-Medizinischer Fakultät gräbt in das Potenzial und in die Gefahren des Gens Technologie redigierend.

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Die aufregendste Entwicklung in der Molekularbiologie in einige Jahre, Gen CRISPR/Cas 9, das Technologie redigiert, ist aus allen falschen Gründen vor kurzem vorstehend geworden. Weit von den Medienansturm versucht Richard Sherwood, Assistenzprofessor von Medizin am Harvard Medical School, Massachusetts, USA, die Wirksamkeit der Technologie zu verbessern, die die Überreste belagert durch Probleme. Spenderschablonen, die in Verbindung mit CRISPR/Cas9 häufig benutzt sind, die Zelle zu führen, um zu produzieren gewünscht, redigieren, arbeiten unproduktiv in den therapeutischen Einstellungen. Jedoch, in Ermangelung einer Spenderschablone, waren die genetischen Ergebnisse des Redigierens CRISPR/Cas9 wahrscheinlich gelegentlich und ungenau gewesen und CRISPR/Cas9 hauptsächlich auf einfache Genunterbrechung begrenzt.

Dieses Dogma umwerfend, Sherwood's veröffentlichte Gruppe vor kurzem Forschung, die ein Maschine-Lernenwerkzeug einführt, das inDelphi genannt wird, das ist, die genotypischen Ergebnisse von CRISPR/Cas9 vorauszusagen, das mit hoher Genauigkeit (1) redigiert. Das Team fand dass eine beträchtliche Anzahl von Standorten des Ziels CRISPR/Cas9 im Mutantgenotypus des Genomertrags einer in einer Mehrheit redigierten Zellen. Unter Verwendung ‚precise-50‘ des Führers RNAs, waren die Forscher in der Lage, leistungsfähige genetische Korrektur bei 197 Krankheitsallelen, einschließlich die für Hermansky-Pudlaksyndrom (HPS) und Menkes-Krankheit zu verursachen – zwei seltene autosomal-rezessive Störungen.

Hier teilt Sherwood die seine Arbeit der Gruppe und bespricht die gegenwärtigen Herausforderungen, die das Feld gegenüberstellen.

Sie glauben, dass Medizin der Zukunft wird gefahren durch die Lernfähigkeit einer Maschine…

Solche Werkzeuge spielen zweifellos eine große Rolle in der Zukunft von Medizin. Genomische Informationen von den Patienten einzuholen ist in zunehmendem Maße billig und einfach, aber es gibt noch sehr wenige Fälle, in denen diese Informationen an der Behandlung von Krankheit rational angewendet werden können. Es gibt eine enorme Rolle, damit Lernfähigkeit- einer Maschinewerkzeuge sich wiegen auf, wie man Krankheit, ob behandelt, indem man voraussagt, welche vorhandenen Drogen recht sind für, welche Patienten oder durch die Unterstützung des Gebrauches von auftauchenden Gentherapietechniken.

Eine interessante Auswirkung unserer Arbeit ist, dass die Eignung möglicherweise eines durch Therapie korrigiert zu werden Krankheitsallels, des Gens CRISPR/Cas9 stark von der bestimmten DNA-Veränderung abhinge. Traditionelle medikamentöse Therapien können Krankheit-für Beispiel, Patienten vorbei gruppiert werden mit Herzkrankheit erhalten eine Behandlung, Patienten mit Lebererkrankung erhalten andere. Aber mit dem redigierenden Gen, sind möglicherweise bestimmte Patienten mit Veränderungen in bekannten Krankheit-verursachenden Genen der Leber viel versprechende Kandidaten für CRISPR/Cas9-based Korrektur, während andere möglicherweise mit verschiedenen Veränderungen im gleichen Gen nicht sind. Gentherapie erfordert möglicherweise das medizinische Feld, zu wählen einen personifizierten Ansatz zur Bestimmung, welche Patienten mit, welchen Therapien behandelt werden sollten. Es gibt auch eine große Rolle für Maschinenlernmodelle, wenn man die genetischen Ursachen und möglichen die Gentherapiebehandlungen für Krankheit bestimmt.

Es gibt eine enorme Rolle, damit Lernfähigkeit- einer Maschinewerkzeuge sich wiegen auf, wie man Krankheit, ob behandelt, indem man voraussagt, welche vorhandenen Drogen recht sind für, welche Patienten oder durch die Unterstützung des Gebrauches von auftauchenden Gentherapietechniken.

Konnten Sie mehr sagen uns über die Arbeit Ihres Teams?

Unsere Arbeit fügt ein anderes Maß Forschung CRISPR/Cas9 hinzu, die für Optimierung reif ist. Forscher haben in großem Maße das Reparaturergebnisspektrum des Redigierens der Nuklease Cas9, bei der Optimierung vieler anderen Eigenschaften, wie Aufziel und Ausziel-Leistungsfähigkeit ignoriert. Wir hoffen, dass die Tausenden anderer CRISPR-Forscher arbeiten, um Genom sogar genau zu machen Ergebnisse redigierend durch die Prüfung von kleinen Molekülen und von eben ausgeführten Varianten Cas9.

Eine zusätzliche Auswirkung ist für das therapeutische Redigieren der Nuklease CRISPR/Cas9. Da Aufsichtsbehörden therapeutisches CRISPR/Cas9 auswerten, das Strategien redigiert, hoffen wir, dass sie Reparaturergebnispräzision als eins der Kriterien verwenden. Wenn Sie Führer RNAs bei einem Patienten durchführbar benutzen konnten zwei und man Hunderte von den verschiedenen Reparaturergebnissen verursachte, während ein anderes überwiegend ein einzelnes Reparaturergebnis verursachte, würden nicht Sie die Führer RNS benutzen wollen, in der es ein Element der Steuerung über den Ergebnissen gibt?

Zur Zeit ist unsere Arbeit die grundlegende Wissenschaft, die auf Zellen in einem Teller erfolgt ist. Viel mehr Arbeit ist erforderlich, zu bestimmen, ob die Art von Krankheitsreparaturstrategien, die wir vorschlagen, für Therapie passend sein würde. Dieses sollte Untersuchungen an Tieren mit einbeziehen, die die Wirksamkeit und die möglichen Nachteile der Therapie des Gens CRISPR/Cas9 für Krankheitsveränderungskorrektur messen.

Wir würden lieben, genaue Ergebnisse Cas9 sogar genau zu machen und erlauben würden uns, ein dominierendes Reparaturprodukt über 90 Prozent der Zeit zu erhalten. Wir sind interessiert, an, zu sehen, ob inDelphi in den therapeutisch-relevanten Zellarten, in denen Homologie-verwiesene Reparatur ineffizient ist, wie Neuronen und in vivo Organen arbeitet. Wir möchten auch ob man die gleichen Prinzipien der nicht-gelegentlichen Reparatur erforschen, auf andere CRISPR-nucleases zutrifft.

Wir sind interessiert, an, zu sehen, ob inDelphi in den therapeutisch-relevanten Zellarten, in denen Homologie-verwiesene Reparatur ineffizient ist, wie Neuronen und in vivo Organen arbeitet.

Was redigiert Ihr Nehmen auf germline Gen?

Es gibt noch grundlegende Fragen mit der Sicherheit und der Wirksamkeit von CRISPR/Cas9, die nicht ausgearbeitet worden sind. Sogar im Falle der Anwendung von CRISPR/Cas9 auf nicht--germline Geweben in den Erwachsenen, die zu solcher Behandlung zustimmen, gibt es keinen anerkannten Gebrauch CRISPR/Cas9. Deshalb gibt es keine einzelne Anwendung, die z.Z. genug unwiderstehlich ist, das germline Genredigieren zu rechtfertigen. Es ist absolut möglich, dass diese Babys durch die Auszielveränderungen geschädigt werden, die durch Behandlung verursacht werden. Jedes mögliches Kind unnötigen Gesundheitsrisiken auszusetzen ist äußerst unannehmbar.

In Bezug auf den neuen Fall von Jiankui er? Es war extrem unverantwortlich. Aber es hebt hervor, dass die internationale Gemeinschaft – nicht nur Wissenschaftler aber auch die Öffentlichkeit – zusammen kommen muss, Regeln zu planen, um zu regeln, was die Beweislast sein sollte, einen sanktionierten Test des germline Genredigierens zu rechtfertigen. Die Antwort wäre möglicherweise, dass wir, als Gesellschaft, zulassen nicht germline Gen redigierend an gesamt-, gäbe oder es einen Satz Bedingungen möglicherweise, unter denen wir ihn in der Zukunft erlauben würden. Bis solche klaren Regeln hergestellt sind, ist die späteste Kontroverse unwahrscheinlich, das letzte zu sein – und Kinder fahren fort, am unnötigen Risiko zu sein.