Najłatwiejsze miejsce w użyciu CRISPR może być w Twoim uchu

Flickr | Hana Tichá

Wszyscy wiemy, że CRISPR to kolejny przełom w leczeniu edycji genów. Ale jak wprowadzić uniwersalne nożyce genetyczne do organizmu człowieka?

Zwykłym sposobem może być załadowanie instrukcji edycji genów do miliardów wirusów i wykorzystanie ich do zainfekowania komórek danej osoby. Jednak niektórzy naukowcy eksperymentują ze sztuczkami dostarczania, które mogą ułatwić przeprowadzenie leczenia (patrz „Pięć sposobów na wprowadzenie CRISPR do organizmu”). Jednym z nich jest Zhen-Yi Chen, badacz słuchu z Bostonu, który leczy myszy poprzez bezpośrednie wstrzykiwanie im składników edycji genów do ich uszu.

Powiązana historia

Powiązana historia Naukowcy badają szereg różnych mechanizmów dostarczania narzędzia do edycji genów, od miejscowych żeli po przeszczepy skóry.

Nie jest to tak proste jak krople do uszu CRISPR, ale jest całkiem blisko.

Eksperymenty w laboratorium Chena w Massachusetts Eye & Ear Infirmary obejmują myszy, które mają tę samą wadę genetyczną, co ludzie, która powoduje stopniową utratę słuchu. Jedna rasa nazywa się Beethoven, od nazwiska kompozytora, który ostatecznie nie mógł usłyszeć własnej muzyki.

Widzieli piękny ratunek dla słuchu, mówi Xue Zhong Liu, lekarz uszu, który kieruje ośrodkiem chorób dziedzicznych na Uniwersytecie w Miami, który dowiedział się o wynikach na spotkaniu w tym roku. Będzie to pierwszy przykład pokazujący, w jaki sposób CRISPR jest wykorzystywany w postępującym ubytku słuchu”.

W rzeczywistości lekarze nie są pewni, jakie zmiany fizjologiczne w komórkach słuchowych faktycznie powodują te błędy genetyczne. Ucho wewnętrzne jest zamknięte w najtwardszej kości w ciele, mówi Liu, a lekarze często nie zaglądają do środka.

Ale wiedza o tym, jakie geny są winne, może wystarczyć. Chen mówi, że próbował bardziej złożonych podejść do leczenia słuchu, kiedy mu to olśniło. Dzięki CRISPR możemy po prostu wykonać bezpośrednią dostawę, jednorazową dostawę, a korekta jest trwała, mówi Chen.

Wraz z Davidem Liu, specjalistą od edycji genów z Uniwersytetu Harvarda, znaleźli sposoby na pakowanie białka tnącego CRISPR w grudki tłuszczowe zwane liposomami. Są one wstrzykiwane do ucha wewnętrznego myszy, w którym znajdują się delikatne komórki rzęsate, które wyczuwają wibracje i wysyłają wiadomości do mózgu. Celem jest gen zwany TMC1. Zadanie CRISPR: wyłączyć go z prowizji szybkim cięciem do jego liter DNA.

Słuch zwierzęcia jest badany poprzez usypianie go w dźwiękoszczelnej metalowej komorze, gdzie jest on narażony na różne dźwięki. Elektroda przymocowana do pnia mózgu odczytuje, czy wiadomość dotarła.

W najlepszych przypadkach, jak donoszą Chen i Liu, myszy leczone CRISPR zachowują znaczny słuch w wieku dwóch miesięcy. W przeciwnym razie byliby tak głusi, że nie mogliby usłyszeć 80 decybeli dźwięku – o tym, co robi blender.

Każde z twoich uszu ma głęboko w sobie około 16 000 komórek, z których wyrastają włoski czuciowe. Tak odbierany jest dźwięk. Możesz uszkodzić te komórki, stając przed głośnikami podczas koncertu rockowego. Niektóre schorzenia genetyczne mają ten sam wynik.

Chen zajmuje się tak zwanymi dominującymi zaburzeniami genetycznymi, co oznacza, że ​​tylko jeden rodzic musi przekazać nieprawidłowy gen, aby pojawił się problem. Powoduje ubytek słuchu, który rozwija się stopniowo, z biegiem lat, zaczynając przed 25 rokiem życia i pozostawiając ludzi głęboko głuchych w wieku 50 lat.

Kolejne kroki Chena będą miały miejsce w Chinach, gdzie naukowcy entuzjastycznie pracują nad technologią edycji genów. Pracuje tam z zespołem, aby stworzyć świnie, które są genetycznie zmodyfikowane tak, aby miały te same mutacje genów, co ludzie. Świnia absolutnie ogłuchnie, mówi Chen, biorąc pod uwagę, jak bardzo jej uszy są podobne do naszych.

Jeśli zastrzyki CRISPR mogą temu zapobiec, mówi Chen, możemy przenieść wysiłki na ludzi. To kolejna zaleta pracy w Chinach. Mówi, że tamtejsze szpitale zarejestrowały już tysiące osób z zaburzeniami genetycznymi, podczas gdy w Stanach Zjednoczonych bardzo niewiele rodzin dotkniętych chorobą jest śledzonych. To na zupełnie inną skalę, mówi Chen. Dlatego najpierw zrobimy to tam.

ukryć