Nova, efikasnija inačica CRISPR tehnologije editovanja gena

Naučnici sa Švicarskog federalnog instituta za tehnologiju u Zürichu  (ETH Zürich) uspjeli su poboljšati CRISPR tehnologiju editovanja gena tako da se pomoću nje istovremeno mogu editovati desetine, pa čak i stotine gena. 

Rad je objavljen 12. avgusta 2019. u Nature Methods pod naslovom "Multiplexed genome engineering by Cas12a and CRISPR arrays encoded on single transcripts".

CRISPR-Cas 9 je, sama po sebi revolucionarna tehnika kojom još učimo vladati i mogla bi biti sredstvo liječenja nekih nasljednih bolesti i poremećaja. Mnogo puta sam pisala o njoj, a osnovne informacije o tome šta možete naći ovdje. 

CRISPR-Cas metoda zahtijeva enzim poznat kao Cas i malu RNK molekulu. Sekvenca nukleobaza služi kao "adresa", usmjeravajući enzim sa najvećom preciznošću na njegovu "metu" u genomu - tj. na određeno mjestu u hromosomima. 

Najjednostavnije, to je sistem "makaza"-enzima i sekvenci-vodiča nukleinskih kiselina koje "pokažu " enzimu koji dio genoma treba izrezati. Ipak, sistem CRISPR-Cas9 nije jedini, nego postoje i neke "varijacije na temu", poput sistema CRISPR-Cas12.

Međutim, do danas su naučnici mogli editovati samo jedan gen, a povremeno bi uspjeli da istovremeno edituju 2 ili 3 gena istovremeno. U jednom su konkretnom slučaju uspjeli su urediti sedam gena istvoremeno. 

Profesor Randall Platt i njegov tim na Odsjeku za biosisteme pri ETH Zürich u Baselu (da, ETHZ ima odsjeke i u Baselu) razvili su proces kojim mogu editovatii 25 ciljnih mjesta unutar gena u stanici odjednom. To kao da im nije bilo dovoljno, pa se taj broj može još povećati, na čak stotine gena, ističe Platt. Ovako usavršena metoda CRISPR nudi ogroman potencijal za biomedicinska istraživanja i biotehnologiju. 

„Zahvaljujući ovom novom alatu, mi i drugi naučnici sada možemo postići ono što smo mogli samo sanjati o prošlosti. ", kazao je Platt.

Naučnici sa ETHZ stvorili su plazmid (kružna molekula DNK, karakteristična za bakterije). Ova molekula DNK pohranjuje "nacrt" - šifru za enzim Cas i nekoliko molekula RNK koje su vodiči za enzim. Zamislite sad da je ta kružna molekula DNK zapravo kao prenosni storage, USB za CRISPR tehniku editovanja. U eksperimentima, naučnici su ovaj plazmid umetali u ljudske stanice, pokazujući tako da se nekoliko gena istovremeno može modificirati

Za novu tehniku, naučnici nisu koristili enzim Cas9 koji je zastupljen u većini CRISPR-Cas sistema danas, nego srodni Cas12a enzim. Ovaj sistem ne samo da može uređivati ​​gene, već može i raditi sa kraćim molekulama RNK od Cas9. 

"Što su sekvence kraće, to ih više možemo uklopiti u plazmid ", kaže Platt.

Reference:

Campa CC, Weisbach NR, Santinha AJ, Incarnato D, Platt RJ: Multiplexed genome engineering by Cas12a and CRISPR arrays encoded on single transcripts. Nature Methods, 12 August 2019, doi: 10.1038/s41592-019-0508-6 [http://dx.doi.org/10.1038/s41592-019-0508-6]