Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

‘CRISPR-Gold’ memperbaiki mutasi distrofi otot Duchenne pada tikus – ScienceDaily


Para ilmuwan di University of California, Berkeley, telah merekayasa cara baru untuk menghadirkan teknologi pengeditan gen CRISPR-Cas9 di dalam sel dan telah menunjukkan pada tikus bahwa teknologi tersebut dapat memperbaiki mutasi yang menyebabkan distrofi otot Duchenne, penyakit pemborosan otot yang parah. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa suntikan tunggal CRISPR-Gold, sebagaimana sistem pengiriman baru disebut, ke tikus dengan distrofi otot Duchenne menyebabkan tingkat koreksi 18 kali lebih tinggi dan peningkatan dua kali lipat dalam uji kekuatan dan kelincahan dibandingkan. untuk mengontrol kelompok.

Sejak 2012, ketika rekan penulis studi Jennifer Doudna, seorang profesor biologi molekuler dan sel dan kimia di UC Berkeley, dan kolega Emmanuelle Charpentier, dari Institut Max Planck untuk Biologi Infeksi, menggunakan kembali protein Cas9 untuk membuat yang murah, tepat dan Editor gen yang mudah digunakan, para peneliti berharap bahwa terapi berdasarkan CRISPR-Cas9 suatu hari akan merevolusi pengobatan penyakit genetik. Namun mengembangkan pengobatan untuk penyakit genetik tetap menjadi tantangan besar dalam pengobatan. Ini karena sebagian besar penyakit genetik dapat disembuhkan hanya jika mutasi gen penyebab penyakit dikoreksi kembali ke urutan normal, dan ini tidak mungkin dilakukan dengan terapi konvensional.

CRISPR / Cas9, bagaimanapun, dapat memperbaiki mutasi gen dengan memotong DNA yang bermutasi dan memicu perbaikan DNA yang diarahkan oleh homologi. Namun, strategi untuk mengirimkan komponen yang diperlukan dengan aman (Cas9, panduan RNA yang mengarahkan Cas9 ke gen tertentu, dan DNA donor) ke dalam sel perlu dikembangkan sebelum potensi terapi berbasis CRISPR-Cas9 dapat direalisasikan. Teknik umum untuk mengirimkan CRISPR-Cas9 ke dalam sel menggunakan virus, tetapi teknik tersebut memiliki sejumlah komplikasi. CRISPR-Gold tidak membutuhkan virus.

Dalam studi baru, penelitian yang dipimpin oleh laboratorium profesor bioteknologi Berkeley Niren Murthy dan Irina Conboy menunjukkan bahwa pendekatan baru mereka, yang disebut CRISPR-Gold karena nanopartikel emas adalah komponen kunci, dapat mengirimkan Cas9 – protein yang mengikat dan memotong DNA – – bersama dengan RNA panduan dan DNA donor ke dalam sel organisme hidup untuk memperbaiki mutasi gen.

“CRISPR-Gold adalah contoh pertama dari kendaraan pengiriman yang dapat mengirimkan semua komponen CRISPR yang diperlukan untuk memperbaiki mutasi gen, tanpa menggunakan virus,” kata Murthy.

Studi ini diterbitkan 2 Oktober di jurnal Teknik Biomedis Alam.

CRISPR-Gold memperbaiki mutasi DNA melalui proses yang disebut perbaikan yang diarahkan homologi. Para ilmuwan telah berjuang untuk mengembangkan terapi berbasis perbaikan yang diarahkan pada homologi karena mereka memerlukan aktivitas di tempat dan waktu yang sama dengan protein Cas9, sebuah panduan RNA yang mengenali mutasi dan DNA donor untuk memperbaiki mutasi.

Untuk mengatasi tantangan ini, para ilmuwan Berkeley menemukan wadah pengiriman yang mengikat semua komponen ini bersama-sama, dan kemudian melepaskannya ketika wadah tersebut berada di dalam berbagai jenis sel, memicu perbaikan homologi. Nanopartikel emas CRISPR-Gold melapisi DNA donor dan juga mengikat Cas9. Saat disuntikkan ke tikus, sel mereka mengenali penanda di CRISPR-Gold dan kemudian mengimpor bejana pengiriman. Kemudian, melalui serangkaian mekanisme seluler, CRISPR-Gold dilepaskan ke dalam sitoplasma sel dan pecah, dengan cepat melepaskan Cas9 dan DNA donor.

Suntikan tunggal CRISPR-Gold ke dalam jaringan otot tikus yang memodelkan distrofi muskular Duchenne memulihkan 5,4 persen gen distrofin, yang menyebabkan penyakit, ke urutan tipe liar, atau normal. Tingkat koreksi ini kira-kira 18 kali lebih tinggi dibandingkan pada tikus yang diobati dengan Cas9 dan DNA donor sendiri, yang hanya mengalami tingkat koreksi 0,3 persen.

Yang penting, penulis penelitian mencatat, CRISPR-Gold dengan setia memulihkan urutan distrofin normal, yang merupakan peningkatan signifikan dari pendekatan yang diterbitkan sebelumnya yang hanya menghilangkan bagian gen yang salah, membuatnya lebih pendek dan mengubah satu penyakit menjadi penyakit lain yang lebih ringan.

CRISPR-Gold juga mampu mengurangi fibrosis jaringan – ciri penyakit di mana otot tidak berfungsi dengan baik – dan meningkatkan kekuatan dan kelincahan pada tikus dengan distrofi otot Duchenne. Tikus yang diberi CRISPR-Gold menunjukkan peningkatan waktu gantung dua kali lipat dalam tes umum untuk kekuatan dan kelincahan tikus, dibandingkan dengan tikus yang disuntik dengan kontrol.

“Percobaan ini menyarankan bahwa akan mungkin untuk mengembangkan terapi CRISPR non-virus yang dapat dengan aman memperbaiki mutasi gen, melalui proses perbaikan yang diarahkan secara homologi, dengan hanya mengembangkan nanopartikel yang secara bersamaan dapat merangkum semua komponen CRISPR,” kata Murthy.

Studi tersebut menemukan bahwa pendekatan CRISPR-Gold untuk pengiriman protein Cas9 lebih aman daripada pengiriman CRISPR oleh virus, yang, selain toksisitas, memperkuat efek samping Cas9 melalui ekspresi terus menerus dari enzim pemotongan DNA ini. Ketika tim peneliti menguji kemampuan penyuntingan gen CRISPR-Gold pada tikus, mereka menemukan bahwa CRISPR-Gold secara efisien mengoreksi mutasi DNA yang menyebabkan distrofi otot Duchenne, dengan kerusakan DNA kolateral minimal.

Para peneliti menghitung kerusakan DNA di luar target CRISPR-Gold dan menemukan tingkat kerusakan yang serupa dengan kesalahan pengurutan DNA pada sel biasa yang tidak terpapar CRISPR (0,005 – 0,2 persen). Untuk menguji kemungkinan imunogenisitas, profil sitokin aliran darah mencit dianalisis 24 jam dan dua minggu setelah injeksi CRISPR-Gold. CRISPR-Gold tidak menyebabkan peningkatan akut sitokin inflamasi dalam plasma, setelah beberapa kali suntikan, atau penurunan berat badan, menunjukkan bahwa CRISPR-Gold dapat digunakan beberapa kali dengan aman, dan memiliki jendela terapeutik yang tinggi untuk pengeditan gen di otot. jaringan.

“CRISPR-Gold dan, lebih luas lagi, CRISPR-nanopartikel membuka cara baru untuk pengiriman alat pengeditan gen yang lebih aman dan terkontrol secara akurat,” kata Conboy. “Pada akhirnya, teknik ini dapat dikembangkan menjadi obat baru untuk distrofi otot Duchenne dan sejumlah penyakit genetik lainnya.”

Uji klinis akan diperlukan untuk mengetahui apakah CRISPR-Gold adalah pengobatan yang efektif untuk penyakit genetik pada manusia. Rekan penulis studi Kunwoo Lee dan Hyo Min Park telah membentuk perusahaan baru, GenEdit (Murthy memiliki saham kepemilikan di GenEdit), yang berfokus pada penerjemahan teknologi CRISPR-Gold ke dalam manusia. Laboratorium Murthy dan Conboy juga sedang mengerjakan generasi partikel berikutnya yang dapat mengirimkan CRISPR ke dalam jaringan dari aliran darah dan secara khusus menargetkan sel induk dewasa, yang dianggap sebagai target terbaik untuk koreksi gen karena sel induk dan progenitor mampu pengeditan gen, pembaruan diri dan diferensiasi.

“Penyakit genetik menyebabkan tingkat mortalitas dan morbiditas yang menghancurkan, dan strategi baru untuk mengobatinya sangat dibutuhkan,” kata Murthy. “CRISPR-Gold mampu mengoreksi mutasi gen penyebab penyakit secara in vivo, melalui pengiriman non-virus protein Cas9, memandu RNA dan DNA donor, dan oleh karena itu memiliki potensi untuk berkembang menjadi terapi untuk mengobati penyakit genetik.”

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran SGP