Spotkanie naukowej wymiany za boomem edycji genów

Technologia edycji genów zwana CRISPR jest prawdopodobnie najszybciej rozprzestrzeniającą się technologią w historii biologii.

Oto jeden powód, dla którego: każdego dnia tygodnia o 8 rano w biurach AddGene w Cambridge w stanie Massachusetts stażyści zaczynają ładować paczki UPS zawierające surowy materiał DNA potrzebny do edycji genów, wysyłając je tak daleko, jak Zimbabwe i Chorwacja.

AddGene to organizacja non-profit, która istnieje, aby pomóc naukowcom dzielić się swoimi wynalazkami DNA. Pomyśl o tym jak o Amazon.com z częściami biologicznymi. Każdy może złożyć jedną lub zamówić inną część za 65 USD.

Łatwy dostęp do technologii edycji genów pozwolił laboratoriom na wejście do gry. W zeszłym roku pojawiło się ponad 1300 artykułów naukowych na temat CRISPR i był on używany do wszystkiego, od leczenia dystrofii mięśniowej u myszy po tworzenie superumięśnionych beagle.

A pamiętacie tych chińskich naukowców, którzy wzniecili etyczną burzę ogniową, edytując ludzkie embriony? Swoje składniki dostali również wysyłkowo z AddGene.

AddGene zostało założone w 2004 roku przez studentkę, Melinę Fan, która zmęczyła się błaganiem i wymianą na kluczowe materiały, których potrzebowała. Dlaczego nie stworzyć centralnego repozytorium, do którego każdy może wnieść swój wkład?

Dzielenie się to coś, o czym ludzie nie mówią wystarczająco dużo, mówi Patrick Hsu, biolog z Instytutu Salk. To znacznie przyspieszyło przyjęcie CRISPR. W pewnym sensie AddGene pokazuje, dlaczego warto walczyć. Jest w rękach wszystkich i wszystko zmienia.

Oczywiście toczy się paskudna bitwa patentowa o to, kto kontroluje prawa komercyjne do CRISPR. Ale to nie wpływa na dzielenie się między laboratoriami, ponieważ patenty nie ograniczają bezpośrednio tego, co mogą zrobić naukowcy podstawowi.

Szybsze udostępnianie jest częścią ruchu otwartej nauki zmieniającego biologię. Zamiast trzymać wyniki w tajemnicy przez rok, czekając na duże Natura biolodzy zaczęli iść w ślady fizyków, którzy są wrzucanie kartek na serwery pre-print aby każdy mógł się przyjrzeć i przekazać swoją opinię.

Oto jak to działa: język DNA jest kodem, ale jest fizyczny. Składa się z ciągów zasad chemicznych oznaczonych A, G, C i T. Aby go wysłać, AddGene wysyła fiolki z E coli bakterie z cennymi kawałkami DNA złożonymi w mini-chromosomy, znane jako plazmidy.

Do wyboru jest około 45 000 plazmidów. Chcesz, aby komórki mózgu myszy reagowały na światło? To plazmid numer 20298, zdeponowany przez Karla Deisserotha, słynnego współtwórcę optogenetyki w Stanford. Chcesz wyłączyć każdy gen u muszki owocowej, jeden po drugim? To numer 64750.

Za szaleństwem CRISPR stoi biuro pocztowe w AddGene, które wysyła DNA do ponad 250 laboratoriów dziennie.

Najczęściej uporządkowanym DNA w całym kodzie jest tworzenie Cas9, białka edycyjnego używanego w CRISPR. Od 2013 r. składniki CRISPR zostały wysłane ponad 60 000 razy, mówi Joanne Kamens, dyrektor wykonawczy AddGene. Gdy laboratorium ma bakterie niosące gen, może wytwarzać więcej. To zasób odnawialny.

Hsu, który obecnie zakłada swoje laboratorium w Kalifornii, właśnie zamówił 10 plazmidów w dniu, w którym z nim rozmawiałem. Wpisał swoje imię i numer telefonu i kliknął zakup. AddGene ułatwił taką wymianę, wprowadzając umowy prawne dotyczące cięcia plików cookie. W przypadku ośrodków badawczych, takich jak Salk, które się rejestrują, zamawianie materiału genetycznego z innej uczelni to sprawa jednego kliknięcia, a nie wycieczka do działu prawnego. Genialną częścią było usunięcie papierkowej roboty z drogi, mówi Hsu.

Udostępnianie tych gadżetów genetycznych nie obejmuje firm, ponieważ uniwersytety wciąż mają nadzieję, że będą je pobierać. Hsu mówi, że kiedy pracował w startupie zajmującym się edycją genów Editas Medicine, również w Cambridge, nie mógł zamawiać w AddGene. Zamiast tego musiał mozolnie odtworzyć długie odcinki DNA, których potrzebował. Syntetyzowałem DNA za dolary VC, mówi.

Pomysł biologii syntetycznej — mieszania i dopasowywania części biologicznych w celu wytworzenia rzeczy — doprowadził do… dużo ciężkiego oddechu w mediach. Powiedziano nam, że biologiczne klocki zamienią życie w zwykłe plug-and-play. W dobrze znanym corocznym konkursie biologii syntetycznej iGEM uczniowie mają zbudować takie rzeczy, jak migające bakterie, przy użyciu określonych części DNA, które znajdują się w zestawie.

W rzeczywistości biologia nie jest tak uporządkowana jak zestaw Ikei. Naukowcy twierdzą, że AddGene stał się de facto sklepem z częściami biologicznymi, rozwiązując praktyczne problemy. [To] dla praktykujących naukowców, mówi Marcel Bruchez, inżynier genetyczny z Carnegie Mellon University, który w tym roku przesłał DNA, aby inni mogli wykorzystać technikę, którą stworzył, aby rozświetlić komórki. Kochają chaos. Opowiadają o zbieraniu nieporządku.

Gdyby AddGene nie był organizacją non-profit, byłby to przyzwoity biznes. W zeszłym roku sprzedał instrukcje DNA o wartości 8 milionów dolarów i zgromadził 2 miliony dolarów nadwyżki. Kamens twierdzi, że zainwestuje dodatkowe pieniądze w rozszerzenie swoich wysiłków.

ukryć