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la Gène-retouche est plus sujette aux erreurs que la pensée, des découvertes neuves proposent

L'outil normal de gène-retouche, CRISPR-Cas9, produit fréquemment un type de mutation d'ADN que les coups manqués normaux d'analyse génétique, prétend la recherche neuve publiée dans les démarches de tourillon de l'académie nationale des sciences (PNAS). En décrivant ces découvertes les chercheurs appelés de telles supervisions « pièges sérieux » de la retouche de gène (Skryabin et autres, 2020). En tout, les résultats neufs proposent que la gène-retouche soit plus sujette aux erreurs que la pensée et, de plus, que le recensement et le rejet des résultats défectueux et non désirés n'est pas aussi facile comme généralement supposé.

la Gène-retouche est plus sujette aux erreurs que la pensée, des découvertes neuves proposent
Enzyme de CRISPR sur ADN (photo : Nouvelles de MIT)

Dérivé initialement des streptocoques pyogènes de bactérie, CRISPR-Cas9 est un système de coupe et de désignation d'objectifs d'ADN. CRISPR représente des répétitions palindromiques courtes régulièrement interspaced groupées et se rapporte à la molécule d'ARN qui est la partie du système de désignation d'objectifs. L'ARN de ce CRISPR désigné parfois également sous le nom de l'ARN de guide. La composante Cas9 est une nucléase, c.-à-d., une enzyme qui coupe l'ADN. Ainsi, dans le processus de montage, l'enzyme Cas9 est guidée au site destiné de coupure par l'ARN de CRISPR. L'ensemble entier est souvent juste CRISPR appelé.

D'autres méthodes de gène-retouche existent (par exemple doigt de Zn, TALENs). Cependant, à cause de la souplesse de son ARN visant le mécanisme, CRISPR en particulier a été le sujet de l'énorme excitation dans les secteurs de biotechnologie et de recherche agronomique.

CRISPR a été en grande partie employé pour produire des mutations génétiques ou pour insérer l'ADN étranger à l'emplacement désiré dans un génome. Cependant, d'autres applications, comme le gène pilote, ont été également soulevées. En dépit de l'excitation, comme amis de la terre a récapitulé, juste une poignée minuscule de produits gène-édités par message publicitaire peut être trouvé sur le marché.

Pour beaucoup d'usages, cependant, la gène-retouche avec CRISPR est insuffisamment précise et beaucoup de recherche est actuel installée vers fixer cette défectuosité.

Beaucoup du manque de CRISPR de précision dérive du fait que, bien que ce soit retouche appelée de `', CRISPR et les techniques relatives coupent des enzymes seulement. Elles n'ont aucun fonctionnement de réparation de l'ADN. Ceci signifie que quand sont dépannés à l'ADN au site de coupure (et la coupure doit être réparée pour que la cellule les survive) sont en grande partie hors du contrôle de l'expérimentateur. Dix événements indépendants de retouche donneront pour cette raison dix mutations différentes au même emplacement dans le génome.

Ainsi, très à un niveau de la base, chaque mutation produite au site d'objectif est susceptible d'être seule. Même jusqu'au degré, en tant que nous rapportés, que l'ADN de l'autre substance peut finir être inopinément comporté dans le génome édité.

Pour ajouter à cette incertitude, l'emplacement différent de génome, les différents types de cellules, les espèces différentes, et les différentes versions de CRISPR, peuvent tout influencer les genres d'altération génétique trouvés au site d'objectif.

Dans le recherche-manque fondamental de quelques applications-primaire de précision de ce genre n'est pas forcément un problème majeur. En reproduction de collecte, par exemple, cellules ou organismes contenir l'altération ou les mutations indésirable de hors circuit-objectif peut, dans la théorie, être trouvé et jeté.

Mais dans beaucoup d'applications, principalement dans le médicament et les produits commercial, seulement la précision plus-ou-moins-complète est acceptable, pour des raisons de sécurité. La FAUSSE retouche des cellules humaines dans un essai de thérapie génique tôt a par le passé eu comme conséquence 2 de 11 enfants traités développant la leucémie due aux effets de hors circuit-objectif et a mené au d'essai étant arrêtées.

La question de si les chercheurs et/ou les révélateurs des organismes édités pourraient ou trouveraient adéquat et les mutations indésirables d'écart est une préoccupation sous tension. Recombinetics est une compagnie commerciale qui, en 2016, a produit une vache sans cornes qu'il a réclamée était le résultat destiné d'un gène précis éditent. Mais les chercheurs de FDA qui ont examiné les propres caractéristiques de la séquence d'ADN de la compagnie pouvaient par la suite prouver que les deux mollets indépendamment édités ont contenu, au site de l'éditer, les gènes de résistance aux antibiotiques entiers (Norris et autres, 2020).

Avant que la FDA ait pu montrer à ceci, cependant, la progéniture des mollets où déjà comporté à un programme brésilien de reproduction. Ce programme de reproduction a été maintenant abandonné.

La recherche neuve de PNAS, publiée le 12 février, adresse directement si les chercheurs de CRISPR peuvent, en fait, trouver anormal édite.

Les chercheurs allemands et chinois ont édité des oocytes de souris (c.-à-d. embryons) avec l'opération ajoutée (comparée à la coupe simple) d'ajouter une extension d'ADN (le donneur ADN) qu'ils ont espérée deviendraient intégrés au site de coupure.

Ce qu'ils inopinément ont trouvé, cependant, est que, à une forte proportion d'objectif situe, des mises en place complexes de l'ADN désiré s'est produit. Plutôt que les copies uniques intégrantes simplement du donneur ADN dans le site de coupure, les intégrations d'ADN étaient couramment des agencements de la voie de base à la voie de tête des copies multiples. Comme le papier indique :

De façon générale, nous concluons que l'intégration de la voie de base à la voie de tête répétitive de la matrice du donneur ADN est un dérivé courant du processus de montage basé sur HDR de génome de CRISPR-Cas9-mediated, indépendamment de la taille de matrice du donneur ADN, de la composition de séquence, ou du strandedness de la matrice (dsDNA ou ssDNA). »

Par le terrain communal de `' les chercheurs ont voulu dire cela, dans une expérience, parmi 34 souris éditées, six mises en place de la voie de base à la voie de tête contenues. Dans d'autres expériences 30 de 49 souris a contenu des mises en place de la voie de base à la voie de tête.

En d'autres termes, les mises en place complexes et anormales d'ADN étaient des découvertes courantes. D'une manière primordiale, elles se sont produites dans des expériences multiples, la signification de ceci semble être vraie indépendamment de quel ADN a été inséré ou dans quel extension du génome il a été inséré. C'est en soi une conclusion très significative.

Bien plus notable, cependant, était que ces réarrangements génétiques complexes ont été rarement trouvés par des méthodes analytiques normales. Les auteurs appelés ceci trouvant le « dérangement ».

Ils ont écrit :

L'analyse conventionnel appliquée d'ACP, dans la plupart des cas, n'a pas recensé ces événements multiples d'intégration, qui ont mené à un haut débit d'allèles avec précision édités de manière trompeuse prétendus. »

Non détectés, de tels événements anormaux « mineraient la validité des études » selon les auteurs.

Dans les cadres expérimentaux c'est assurément vrai. Mais pour le grand public une implication plus importante existe. Avec des compagnies et des biohackers espérant porter les produits génome-édités rapidement (et sans examen minutieux de réglementation) au marché, cette recherche représente un conte d'avertissement significatif ; d'autant plus que les auteurs spéculent que leurs résultats s'appliquent probablement également à d'autres méthodes de retouche, telles que TALENs et nucleases de doigt de Zn.

Source:
Journal reference:

Skryabin, B.V., et al. (2020) Pervasive head-to-tail insertions of DNA templates mask desired CRISPR-Cas9–mediated genome editing events. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aax2941.