Биолекторий | CRISPR/Cas: как и зачем редактировать геномы – Анна Урум
יותר ממיליון נשים עברו בדיקות גנטיות של BRCA1 ו- BRCA2, גנים שבהם מוטציות יכולות להגדיל באופן דרמטי את הסיכון לסרטן השד ולסרטן השחלות. אבל עבור נשים רבות, תוצאות הבדיקה היו מעורפלים. הסיבה לכך היא כי לא ברור היכן שינויים גנטיים מסוימים אינם מזיקים או לגרום לסרטן.
BRCA1 היה בין הגנים המוקדמים יותר לסרטן שהתגלו, והוא נחקר במשך 20 שנה. הגן מייצר חלבון המתקן נזקי דנ"א, שעלולים להוביל ליצירת גידולים. מאז גילויו, חוקרים וקלינאים זיהו וריאציות גנטיות רבות BRCA1, אבל עבור רוב אלה, אנחנו לא יכולים לדעת אם הם לפגוע בתפקוד של הגן - העלאת הסיכון לסרטן - או אם הם אינם מזיקים לחלוטין.
צוות המחקר שלנו עובד בתחום המתפתח של הרפואה הגנומית, המשתמשת במידע הגנטי של הפרט כדי לרשום טיפול. זיהינו ש"גורמים בעלי משמעות לא ברורה "אלה הגבירו את התועלת של בדיקה גנטית ושל סיכויי הרפואה הגנומית.אנו יודעים שהבעיה עלולה להחמיר, שכן מספר הגנים הלא ברורים ב- BRCA1 וגנים אחרים "ניתנים לפעולה רפואית" צפויים לגדול באופן אקספוננציאלי כאשר הבדיקה הגנטית מורחבת לאוכלוסיות שלמות.
במחקר, יצאנו ליישם עריכה של הגנום CRISPR כדי לפתור את האתגר הנשקף על ידי גרסאות אלו של משמעות לא ברורה. CRISPR יש פוטנציאל אדיר כי הטכנולוגיה מאפשרת לחוקרים כמו לנו להתעסק עם גנים אנושיים. CRISPR מאפשר לנו לבצע שינויים ספציפיים מאוד, "עריכות" ל- DNA שלנו - ולכן הביטוי "עריכת הגנום".
למרות שישנם מחקרים רבים המנסים להשתמש ב- CRISPR לטיפול במחלות, ניתן להשתמש בו גם כדי להציג מוטציות ספציפיות לתאים אנושיים הגדלים בצלחת, לצורך לימוד ההשפעות שיש למוטציות האלה על התא, בין אם הם גורמים לגן לקלקל.
במחקר שלנו, השתמשנו בעריכת הגנום של CRISPR כדי להנדס בכוונה כ -4,000 גרסאות שונות של הגן BRCA1 בתאים אנושיים, כמעט כל הווריאציות האפשריות באזורים החשובים ביותר של הגן הזה. חשוב לציין, ההישרדות של התאים האנושיים שבהם השתמשנו תלויה בתפקוד שלם של הגן BRCA1. כתוצאה מכך, התאים המכילים מוטציות שהפריעו לתפקוד הגן BRCA1 לא הצליחו לשרוד. מצד שני, התא המכיל מוטציות שלא השפיעו על תפקוד הגן BRCA1 היו בסדר גמור. באמצעות רצף דנ"א, ערכנו מעקב אחר אילו מוטציות היו קשורות למוות התא לעומת הישרדות התא.
כאשר השוונו את המוטציות שגרמו למוות של תאים לגרסאות שידועות כי הן מגבירות את הסיכון לסרטן, הבחנו שהן זהות. זה נתן לנו את הביטחון לומר כי ההתנהגות של גרסאות אלה בתאים בצלחת היה מנבא של הסיכון לסרטן בבני אדם.
למרות שמדענים השתמשו בבדיקות מעבדה לבדיקת וריאציות של BRCA1 במשך שנים רבות, העבודה שלנו שונה משלוש סיבות.
ראשית, בדקנו וריאנטים רבים יותר מאשר אי פעם נבדקו, כולל אלפי שמעולם לא נצפו לפני אבל כמעט בוודאות קיים לפחות מאות בני אדם חיים.
שנית, מבחינה היסטורית, נבדקו וריאציות BRCA1 בגנים שנלקחו מתוך ההקשר, ובמיוחד לומדים רק את רצפי הדנ"א המקודדים את חלבון ה- BRCA1 ולא את הרצפים המקיפים אותו, המסדירים את האופן שבו הוא מתבטא. CRISPR מאפשר לנו, בפעם הראשונה, ליצור ולבדוק את המוטציות בגנום האנושי עצמו.
לבסוף, עבור מאות וריאציות BRCA1 שנצפו בחולים בהם יש לנו מושג טוב אם הם מגבירים את הסיכון לסרטן השד והסרטן בשחלות, או לא, התחזיות שלנו המבוססות על מחקרי ה- CRISPR שלנו מדויקות כמעט לחלוטין. כלומר, הווריאציות התואמות להישרדות התא באסאי שלנו הן שפירות בחולים, בעוד שהוריאציות הפוגעות בהישרדות התאים ב- assay שלנו גורמות לסיכון לסרטן. זה נותן לנו ביטחון התחזיות שלנו עבור גרסאות אחרות שמעולם לא נצפו בעבר אבל בהכרח יהיה, במיוחד כמו יותר ויותר נשים נבדקות עבור מוטציות בגן זה.
בגלל הסכם חזק זה עם נתונים "סטנדרטיים זהב" שמקורם במחקרים אנושיים, אנו צופים שניתן להשתמש בתוצאות שלנו כדי לספק תשובות טובות יותר לנשים עם גרסאות מאתגרות לפרשנות ב- BRCA1. זה כולל נשים רבות שיש להן סיכון מוגבר לסרטן, אך בעבר היה החמיצו על ידי בדיקות גנטיות. עבור נשים אלה, הידע הזה על מה המוטציות שלהם עשוי רשמית ליידע את הטיפול הרפואי שהם מקבלים.
מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי ג 'יי Shendure, גרג Findlay, ו לאה Starita. קרא את המאמר המקורי כאן.
יונה להיות פתולוגים בעלי חיים אחרונות, לאבחן סרטן השד
ניתן לאמן יונים כדי להבחין בין ההבדל בין רקמת השד לסרטן ולא סרטני על ידי התבוננות בו. מתברר כי היונים יש מערכות חזותיים מדהימים דומים במובנים רבים שלנו, אבל הרבה יותר חזק. "מחקר על 50 השנים האחרונות חשף כי יונים יכול להיות D מדהים ...
"קריספר בייבי" הבורא חושף פרטים של הניסוי שלו רמאי ג'ין עריכת
הוא ג'יאנקוי, המדען האחראי על "תינוקות CRISPR" הראשונים בעולם, שאל שאלות על הניסוי החשאי שלו בעריכת הפתיחה השנייה של הגנום האנושי בהונג קונג. הוא הבהיר כמה נקודות וציין שאולי עוד יבוא
האם סרטן סרטן גידולים לתת לך סרטן? כנראה לא, אבל שים את המבורגר למטה
אם USDA עושה את העבודה שלה נכון - בקושי נתון - אתה בטח לא אכל גידול. הסוכנות הפדרלית אינה מאפשרת לבעלי חיים עם סרטן להימכר לצריכה; למעשה, רק בחודש שעבר, הממשלה הפדרלית גזר על מנהל העבודה של בית מטבחיים בקליפורניה לשנתיים במעצר על ניסיון ...