جنرال لواء

العلماء يحققون اختراقًا بتقنية CRISPR لتسريع التحرير الجيني


اتخذ العلماء قفزة عملاقة أخرى نحو استخدام نظام تحرير الجينات ، كريسبر. ترمز CRISPR إلى التكرارات العنقودية القصيرة المتباعدة بشكل منتظم. في مجالات هندسة الجينوم يشير إلى أنظمة مختلفة تسمح للعلماء بتحرير الحمض النووي في مواقع محددة.

يمكن أيضًا استخدام الأنظمة كأداة تشخيصية. تصدرت كريسبر عناوين الصحف عندما نُشرت لأول مرة في حوالي عام 2002 وتم الترحيب بها باعتبارها الحل لعلاج جميع الأمراض.

ومع ذلك ، مع تقدم البحث ، أصبحت تقنية كريسبر واستخداماتها أكثر تعقيدًا بكثير من مجرد حذف الجينات المسببة للمرض. إحدى هذه العقبة هي حقيقة أن تحرير الجينات المقطوعة يستغرق وقتًا طويلاً حقًا.

لقد توصل العلماء في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس الآن إلى طريقة لتحرير جينات متعددة في وقت واحد. حاليًا ، يتم تتبع تأثير التغييرات التي تم إجراؤها على الجينات باستخدام تقنية كريسبر بشكل فردي.

نظام جديد يسرع بشكل جذري تتبع التأثير

يتم تحليل كل تعديل واحدًا تلو الآخر ، وهي عملية قد تستغرق أسابيع. يعني التطور الأخير الذي أجراه العلماء الآن أنه يمكنهم مراقبة نتائج عشرات الآلاف من عمليات تحرير الجينات في نفس الوقت الذي يتطلبه الأمر حاليًا لتحليل القليل منها.

قال المؤلف الرئيسي ليونيد كروجلياك ، رئيس قسم علم الوراثة البشرية في كلية ديفيد جيفن للطب في جامعة كاليفورنيا: "لعدة سنوات ، استخدم العلماء تقنية كريسبر لقطع العديد من الجينات في وقت واحد".

لكن كان هناك نقص في أساليب كريسبر لتعديل العديد من الجينات دفعة واحدة. مختبرنا هو أول من طور تقنية واسعة النطاق لتحقيق ذلك في خلايا هيكلية مثل الخلايا البشرية ". سيسمح هذا الاختراق للعلماء بتحديد التغييرات الجينية التي من المرجح أن تضر الخلايا وتساهم في المرض.

قال المؤلف الأول ميرو سادهو Meru Sadhu ، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر كروجلياك: "لكي تُدخل تقنية كريسبر تعديلات على الجينوم بشكل صحيح ، تحتاج كل خلية إلى تلقي التركيبة الصحيحة من الدليل والتصحيح" وأضاف أيضًا: "إن توصيل الأزواج بشكل صحيح إلى آلاف الخلايا في نفس الوقت يمثل لغزًا علميًا معقدًا."

تسمح الطريقة الجديدة التي طورتها جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس بالاتصال المادي لآلاف الأدلة مع تصحيحات شركائها ، مما يضمن تسليم مجموعة متطابقة تمامًا لكل خلية. لاختبار الطريقة الجديدة ، درس الفريق فئة من الطفرات الجينية يشتبه في أنها ضارة بالخلايا.

يتم الآن تحديد الخلايا الجيدة والسيئة بسرعة

تم إجراء التجربة على الخميرة لأن التغيرات الخلوية استجابةً للتغيرات الجينية تحدث بسرعة في الخميرة ويسهل ملاحظتها. نمت الملايين من خلايا الخميرة داخل قارورة من السائل ، ثم استخدم الباحثون تقنية كريسبر لتقديم مجموعة مخصصة من الأدلة والبقع المزدوجة لكل خلية.

تم استكشاف حوالي 10000 طفرة متميزة في وقت واحد. تم توجيه CRISPR بواسطة الدليل والترقيع حول مكان قص الجين والتعديل لتقديمه. بعد أربعة أيام ، تمكن الفريق من تحديد الخلايا التي ماتت أو نجت.

قال Sadhu: "لقد فوجئنا بأن بعض الجينات التي يعتقد أنها ضرورية لوظيفة الخلية ليست كذلك في الواقع". "في الجينات الأخرى ، جزء فقط من البروتين ضروري ، بينما يمكن قطع الباقي وستظل الخلية على قيد الحياة."

يجب أن تسمح هذه التقنية للعلماء بالتعرف بسرعة على أكثر التعديلات الجينية ضررًا من العناصر غير الضارة. قال كروجلياك ، وهو أيضًا باحث في معهد هوارد هيوز الطبي: "يمكننا الآن تعديل الجينوم بآلاف الطرق المختلفة ، مع ملاحظة التأثيرات الإيجابية أو السلبية على الخلايا".

"يتمثل هدفنا النهائي في مساعدة العلماء على التركيز على السبب الجيني للمرض ، مما يؤدي بالأطباء إلى تشخيص صارم والسماح للمرضى بالحصول على العلاج الأكثر فعالية. يمكن قراءة التقرير الكامل في Nature Genetics.


شاهد الفيديو: فوائد القهوة مع د. مريم (كانون الثاني 2022).