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Le potentiel des analyses et de la demande de règlement diagnostiques basées sur CRISPR s'approche contre COVID-19

En leur exposé synoptique récent publié dans le tourillon indien des biochimies cliniques, un groupe d'auteurs discute des analyses diagnostiques basées sur CRISPR actuellement disponibles et prochaines, ainsi que la possibilité d'employer le système de CRISPR/Cas comme stratégie saillante de demande de règlement ou de prévention dans le combat contre la maladie 2019 (COVID-19) de coronavirus.

La ferme pandémie COVID-19 est provoquée par le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère, qui est un membre nouveau du genre déjà connu de betacoronavirus qui montre à 79% la similitude génétique avec les Radars à ouverture synthétique-CoV originels (comme expliqué par l'ordonnancement de la deuxième génération metagenomic).

Un tel numéro de escalade des cas et les morts - en dépit de la disponibilité large des vaccins dans notre armamentarium - nous a laissés recherchant des outils et s'approche pour des méthodes de dépistage rapides, fiables, et peu coûteuses d'une part, et des stratégies nouvelles et améliorées de demande de règlement de l'autre.

Quand l'approche diagnostique est concernée, la réaction en chaîne inverse actuel utilisée de transcription-polymérase (RT-PCR) a l'installation incontestable mais certains points faibles. En outre, du côté de demande de règlement, le remdesivir est le seul agent antiviral entièrement reconnu pour la demande de règlement de COVID-19, mais son installation a été discutée.

Les outils de diagnostic nouveaux, qui sont basés sur le système palindromique court régulièrement interspaced groupé des répétitions/Cas (CRISPR-CAS), pourraient être notre réponse à ce problème. Ce système complexe a été au commencement recensé dans les bactéries, où il s'entretient protection innée contre l'invasion virale ; aujourd'hui, il maintient piloter des améliorations significatif dans l'inducteur de la technologie moléculaire en combination avec des outils plus neufs de retouche de génome.

Révision : Ciseaux moléculaires de CRISPR/Cas-New en diagnose et thérapeutique de COVID-19. Crédit d
Révision : Ciseaux moléculaires de CRISPR/Cas-New en diagnose et thérapeutique de COVID-19. Crédit d'image : Photos de ci/Shutterstock

Comment méthodes diagnostiques/thérapeutiques basées sur CRISPR fonctionnent-elles ?

Au moment où, les outils pour modifier des génomes dans des systèmes expérimentaux peuvent être groupe dans quatre types : nucleases, transposases/recombinases, éditeurs de base et éditeurs principaux. Le système mentionné ci-dessus de CRISPR-CAS comprend l'ADN et des nucleases d'ARN-désignation d'objectifs tels que les enzymes Cas9 et Cas13, respectivement.

Dans des méthodes diagnostiques courtes et basées sur CRISPR dépendez principalement du concept que les acides nucléiques sont des biomarqueurs précieux pour différentes maladies. Ceci est réalisé en recensant des séquences spécifiques liées au virus contagieux. Alors l'ARN unique fait sur commande de guide ajouté à la nucléase de Cas peut fendre un objectif particulièrement afin de produire d'un signe accessible en lecture.

La spécificité relativement élevée des objectifs uniques d'ARN de guide permet au système de CRISPR de différencier entre les tensions variées des virus. Un autre aspect avantageux de cette technologie est l'utilisation des réactifs et des dispositifs simples de remarque-de-soins (par exemple, l'utilisation des analyses transversales sur papier de flux).

Approches avancées de diagnose avec CRISPR/Cas

Deux méthodes basées sur CRISPR peuvent servir de plates-formes diagnostiques potentielles à SARS-CoV-2 : L'ADN Endonucléase-A visé la méthode de journaliste de transport (DETECTR) de CRISPR et le journaliste enzymatique de sensibilité débloquant la méthode (de SHERLOCK). D'une manière primordiale, les protocoles expressément donnés pour le dépistage SARS-CoV-2 peuvent être effectués à bon marché dans une heure (ou même moins).

Pour surmonter les obstacles confrontés aux analyses basées sur droite en temps réel, une amplification isotherme combinée avec la technologie de CRISPR-Cas12 DETECTR a été développée pour trouver rapidement SARS-CoV-2 dans les échantillons cliniques (c.-à-d., en 30 ou 40 mn). Plus particulièrement, la méthode de DETECTR vise à trouver la présence du nucleocapsid (n) et des variantes de gène de l'enveloppe (e) spécifiques à SARS-CoV-2.

En conséquence, un résultat positif est produit si les deux gènes sont trouvés, et la technique a été optimisée pour exclure des faux positifs provenant des coronaviruses relatifs. De plus, le temps nécessaire pour développer et valider l'analyse de DETECTR a indiqué que cette technologie pourrait être vite mobilisée pour diagnostiquer d'autres viraux infection zoonotiques apparaissants.

Découvertes en traitant COVID-19

Les chercheurs ont rapidement adopté le mécanisme de CRISPR-CAS comme stratégie viable de demande de règlement pour amender des anomalies génétiques en cellules humaines comme voie de traiter les maladies ou comme outil indispensable dans la biologie chimique. Vu qu'elle s'entretient immunité protectrice contre les agents pathogènes de envahissement (tels que des bactériophages), son utilisation comme un traitement antiviral potentiel a apparu dès le début.

Et naturellement, récent, l'application de CRISPR/Cas13 a été explorée contre les objectifs potentiels dans le génome viral SARS-CoV-2. Plusieurs protéines structurelles, non-structurelles, et annexes du virus ont été évaluées, qui peut être visé par le système CRISPR/Cas13 avec beaucoup plus de précision, de sensibilité, et de spécificité.

Un inconvénient de cette stratégie est le cas potentiel des mutations de site d'objectif d'ARN de CRISPR, qui peuvent abaisser son pouvoir pendant que les virus tendent à modifier leurs séquences en réponse à la demande de règlement introduite. Néanmoins, un changement droit de la séquence d'ARN de CRISPR peut résoudre ce problème et ouvrira davantage la trappe pour des outils de modèle contre d'autres virus.

En conclusion, la promesse considérable d'expositions de système de CRISPR-CAS dans les deux diagnose et la demande de règlement de COVID-19 et peuvent aussi bien changer la trajectoire du médicament moléculaire de diagnostic et de précision. Pour l'instant, davantage de recherche est nécessaire pour exploiter entièrement son potentiel contre SARS-CoV-2 et d'autres dangers viraux potentiels.

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Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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