Gli Scienziati costruiscono il più piccolo sistema CRISPR-Cas9 fin qui

Gli Scienziati al Centro per Assistenza Tecnica del Genoma, all'interno dell'Istituto per Scienza Di Base (IBS), in collaborazione con l'Unno di KIM Eunji (ToolGen Inc.) e di KIM Jeong (Seoul National University) hanno costruito il più piccolo CRISPR-Cas9 fin qui, gli hanno consegnato alle celle di muscolo e secondo i mouse via i virus adeno-associati (AAV) e gli hanno usato per modificare un gene che causa la cecità. Pubblicato sulle Comunicazioni della Natura, questo sistema CRISPR-Cas9, provenuto dal jejuni del Campilobatterio (CjCas9), si pensa che si trasformi in in uno strumento terapeutico utile contro il terreno comunale e gli obiettivi “undruggable„ di malattia.

CRISPR-Cas9 è la parola alla moda fra i biologi molecolari. È un innovatore, a buon mercato e tecnica precisa per modificare i geni. Cas9 è “la proteina di forbici del gene„: Crea i tagli sul gene dell'obiettivo nelle posizioni precise indicate dal RNA della guida. In modo che il complesso CRISPR-Cas9 per raggiungere il DNA dell'obiettivo, deve essere consegnato via i plasmidi o i virus. “AAV è un vettore efficiente e sicuro esprimere un gene di interesse in vivo ed è stato utilizzato ampiamente nella terapia genica,„ spiega KIM Jin-Soo, Direttore del Centro di IBS per Assistenza Tecnica del Genoma e dell'autore corrispondente dello studio. Naturalmente, Cas9 è usato da parecchi batteri come arma di immunità; è necessario tagliare il DNA virale in grado di danneggiare i batteri. La versione più comune della tecnica CRISPR-Cas9 usa Cas9 derivato dal batterio Streptococco Piogeno. Tuttavia, questa proteina è fatta di 1.368 amminoacidi ed è troppo grande essere consegnata ed imballata in AAV. Anche se gli scienziati la hanno divisa su in due parti, ciascuno ha imballato in un virus differente, altre emissioni sorge: Una doppia quantità di virus deve essere consegnata e la spaccatura Cas9 è meno attivo che lo SpCas9 intatto. Lo Staphylococcus aureus Cas9 egualmente è usato per modificare del gene. È leggermente più piccolo (1.053 amminoacidi), di modo che può adattarsi appena dentro il AAV, ma non lascia abbastanza spazio per altre proteine.

In questo studio, il gruppo ha trovato che CjCas9 è sia efficiente che piccolo. Ha 984 amminoacidi e può essere imballato in AAV insieme a più di una guida RNAs come pure con una proteina fluorescente del reporter.

Per usare una proteina batterica per il gene che modifica, gli scienziati hanno dovuto ottimizzare alcuni aspetti della tecnica. Hanno progettato una breve sequenza del DNA subito dopo della sequenza del DNA mirata a dal Cas9, chiamato Protospacer Motivo Adiacente (PAM). Ogni Cas9 differente ha bisogno di una sequenza specifica di PAM, altrimenti non potrà da legare a e fendere la sequenza del DNA dell'obiettivo. Secondariamente, hanno dovuto modificare la lunghezza del RNA della guida.

In Seguito, gli scienziati di IBS hanno imballato il nuovo complesso CRISPR-Cas9 in AAV, insieme due alla guida RNAs e ad una proteina fluorescente del reporter, per subire una mutazione i geni nei muscoli e negli occhi dei mouse. Si sono concentrati su due geni coinvolgere nella degenerazione maculare senile relativa all'età (AMD), una delle cause di piombo di cecità in adulti. Un gene è un obiettivo terapeutico comune per ADM, chiamato fattore di crescita endoteliale Vascolare A (VEGF A), altro quello è un fattore di trascrizione che attiva il transcripction di VEGF A ed è conosciuto come HIF-1a. A Differenza di VEGF A, HIF-1a non è stato considerato come obiettivo della droga. So-called'undruggable'genes, quali i fattori di trascrizione non può essere mirato a generalmente direttamente dagli anticorpi e da altre droghe biologiche o chimiche. In questo studio, il gruppo di ricerca ha provato che CjCas9 consegnato alla retina via AAV può inattivare efficientemente Hif1a e VEGF A in mouse ed ha diminuito l'area del neovascularization coroidico (CNV).

Le iniezioni Intraoculari di CRISPR-CjCas9 AAV-imballato hanno potuto essere utili da trattare le varie malattie retiniche e le malattie sistematiche. “CjCas9 è altamente specifico e non causa le mutazioni dell'fuori obiettivo nel genoma,„ spiega KIM Jin-Soo.

Le sequenze dell'obiettivo del gene di Hif1a sono le stesse in entrambi i mouse e gli esseri umani, quindi il metodo presentato in questo studio potrebbero essere utilizzati in futuro per il trattamento di ADM in pazienti umani. Aprendo la strada all'applicazione di CjCas9 contro i geni “undruggable„ o le sequenze di non codifica, questa tecnologia può estendere l'intervallo degli obiettivi terapeutici, rendente l'intero genoma umano potenzialmente druggable.

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

Advertisement