Wissenschaftler führen kleinste Anlage CRISPR-Cas9 bis jetzt aus

Wissenschaftler in der Mitte für Genom-Technik, innerhalb des Instituts für Grundlegende Wissenschaft (IBS), gemeinsam mit Hunnen KIMS Eunji (ToolGen Inc.) und KIMS Jeong (Seoul-Staatsangehörig-Universität) haben das kleinste CRISPR-Cas9 bis jetzt, ihm an die Muskelzellen und in den Augen der Mäuse über adeno-verbundene Viren entbunden und (AAV) verwendet ihm ausgeführt, um ein Gen zu ändern, das Blindheit verursacht. Veröffentlicht auf Natur-Nachrichtenübermittlung, wird diese Anlage CRISPR-Cas9, entstanden von Campyl-Bakterium jejuni (CjCas9), erwartet, um ein nützliches therapeutisches Hilfsmittel gegen Common und „undruggable“ Krankheitsziele zu werden.

CRISPR-Cas9 ist das Modewort unter Molekularbiologen. Es ist ein innovatives, billig und die genaue Technik, zum von Genen zu bearbeiten. Cas9 ist das „Gen scissors“ Protein: Es erstellt Schnitte auf dem Zielgen in den genauen Einbauorten, die durch die Anleitung RNS angezeigt werden. Damit Komplex CRISPR-Cas9 erreicht das Ziel DNS, muss es über Plasmide oder Viren entbunden werden. „AAV ist ein effizienter und sicherer Vektor, ein Gen von Zinsen in vivo auszudrücken und ist allgemein in der Gentherapie,“ erklärt KIM Jin-Soo, Direktor der IBS-Mitte für Genom-Technik und des entsprechenden Autors der Studie verwendet worden. Natürlich wird Cas9 durch einige Bakterien als Immunitätswaffe verwendet; es ist erforderlich, Viren-DNS zu schneiden, die die Bakterien beschädigen könnte. Die geläufigste Version der Technik CRISPR-Cas9 verwendet Cas9, das von der Bakterie Streptococcus-Pyogenes berechnet wird. Jedoch wird dieses Protein von 1.368 Aminosäuren gemacht und es ist zu groß, in AAV entbunden zu werden und verpackt zu werden. Selbst wenn Wissenschaftler es oben in zwei Teile aufspalteten, verpackte jeder in einem anderen Virus, andere Punkte entstehen: Eine doppelte Menge Viren muss entbunden werden und der Riss Cas9 ist weniger aktiv als das intakte SpCas9. Staphylococcus Aureus Cas9 wird auch für das Genbearbeiten verwendet. Er ist etwas kleiner (1.053 Aminosäuren), damit er innerhalb des AAV gerade befestigen kann, aber lässt nicht genügend Platz für andere Proteine.

In dieser Studie fand das Team, dass CjCas9 effizient und klein ist. Es hat 984 Aminosäuren und es kann in AAV zusammen mit mehr als einer Anleitung RNAs sowie mit einem Leuchtstoffreporterprotein gepackt werden.

Um ein bakterielles Protein für das bearbeitende Gen zu verwenden, mussten Wissenschaftler einige Aspekte der Technik optimieren. Sie konstruierten eine kurze DNA-Sequenz direkt nach der DNA-Sequenz, die durch das Cas9 anvisiert wurde, Protospacer genannt Anliegendes Motiv (PAM). Jedes verschiedene Cas9 benötigt eine spezifische PAM-Reihenfolge, andernfalls ist es nicht in der Lage, an zu binden und die Ziel DNA-Sequenz zu zerspalten. Zweitens mussten sie die Länge der Anleitung RNS ändern.

Danach verpackten IBS-Wissenschaftler den neuen Komplex CRISPR-Cas9 in AAV, zusammen mit zwei Anleitung RNAs und einem Leuchtstoffreporterprotein, um Gene in den Muskeln und in den Augen der Mäuse zu ändern. Sie konzentrierten sich auf zwei Gene, die in die altersbedingte macular Degeneration (AMD) mit einbezogen wurden, eine der führenden Ursachen von Blindheit in den Erwachsenen. Ein Gen ist ein geläufiges therapeutisches Ziel für ADM, Vascular angerufen endothelial Wachstumsfaktor A (VEGF A), das andere ist ein Übertragungsfaktor, der das transcripction von VEGF A aktiviert und es bekannt als HIF-1a. Anders Als VEGF A, ist HIF-1a kein Drogenziel gehalten worden. So-called'undruggable'genes, wie Übertragung zerlegt im Allgemeinen in Faktoren, kann nicht direkt durch Antikörper und andere biologische oder chemische Drogen anvisiert werden. In dieser Studie prüfte das Forschungsteam, dass CjCas9, das an die Retina über AAV entbunden wird, Hif1a und VEGF A effizient inaktivieren kann in den Mäusen und verringerte den Bereich von choroidal neovascularization (CNV).

Intraocular Einspritzungen AAV-verpackten CRISPR-CjCas9 konnten nützlich sein, verschiedene Netzhauterkrankungen und Körperkrankheiten zu behandeln. „CjCas9 ist in hohem Grade spezifisch und verursacht Ausziel Veränderungen nicht im Genom,“ erklärt KIM Jin-Soo.

Hif1a-Gen-Zielreihenfolgen sind die selben in beiden Mäusen und Menschen, dadurch die Methode, die in dieser Studie dargestellt wurde, konnten für die Behandlung von ADM bei menschlichen Patienten in der Zukunft verwendet werden. Durch Wegbereitung zur Anwendung von CjCas9 gegen „undruggable“ Gene oder Nichtkodierung Reihenfolgen, kann diese Technologie die Reichweite der therapeutischen Ziele erweitern und das gesamte menschliche Genom möglicherweise druggable machen.

Quelle: http://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000738/selectBoardArticle.do?nttId=14255

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