Een tweede revolutie is gaande!

Amerikaanse onderzoekers gooien de dobbelstenen voor een tweede revolutie vanwege het CRISPR-systeem. In 2012 hebben wetenschappers wetenschappelijk onderzoek voor het eerst getransformeerd door het CRISPR-Cas9-systeem te ontwikkelen. Daarbovenop staan ​​Emmanuel Charpentier en Jennifer Dodna, die een paar jaar na hun innovaties de Nobelprijs voor Scheikunde zullen ontvangen.

CRISPR zijn korte reeksen vanADN Verfijnd en bekend. Deze eigenschappen maken prof Enzym, Cas9, met CRISPR-sequencing om een ​​regio van Genoom. Cas9 knipt beide doel-DNA-strengen door, waardoor ze de bijnaam ‘ Moleculaire schaar Toen het voor het eerst verscheen, was het CRISPR-Cas9-systeem in staat om het DNA van elk levend organisme met ongeëvenaarde precisie te wijzigen. Verschillen Van deze uitvinding.

Wetenschappers kunnen zich nu richten op het epigenoom – de epigenetische markers die de manier veranderen waarop een dragergen tot expressie wordt gebracht. Het kan meer tot expressie worden gebracht – er wordt meer proteïne geproduceerd -, minder expressie – en dus minder proteïne – of uit – zonder proteïne. Dit proces heeft twee grote voordelen: aanpassingen evacuatie En het DNA blijft intact. Alleen maar Epigenetische markers Getroffen.

Maar deze voordelen gaan gepaard met een groot nadeel, aangezien ze aangeven dat de veranderingen van het epigenoom niet aanhouden in de tijd. Het wordt niet overgeërfd door celdelingen, zoals DNA dat wel kan. Een groot obstakel voor therapeutische toepassingen. zelfs in celWetenschappers hebben twee nieuwe tools onthuld: CRISPRoff en CRISPRon. Deze hindernis is opgeheven.

Nacht, dag, nacht, dag …

« Het is een buitengewone methode Een Inserm-onderzoeker die niet bij deze studie betrokken was, werkt aan expressieregulatie, ”vertelde Emiliano Ricci aan Futura Erfelijk. « Wat ons onderzoek betreft, het gebruik van het systeem zou erg leuk zijn, we zijn erg enthousiast! Maar wat is het precies? Het CRISPRoff-instrument is gemaakt van een gemuteerd Cas9-eiwit. Dit stelt de methylering van het DNA vast – methylgroepen zijn veel voorkomende genetische markers – en leidt tot de onderdrukking van eiwitten die “histonen” worden genoemd.

Normaal gesproken is DNA rond deze histonen gewikkeld. Als een haspel met snaren! Als deze strengen te smal zijn, hebben we het over heterochromatine. In deze vormADN Het is niet leesbaar voor de cel, dus de genen zullen geen eiwit aanmaken. Meer ontspannen, we hebben het over echte chromatine. In dit geval wordt het DNA correct gelezen door de cellulaire machinerie en zullen de eiwitten eruit stromen.

Door zijn dubbele werking zorgt CRISPRoff ervoor dat het DNA van cellulaire machines ontoegankelijk is. De genen zijn uitgeschakeld maar intact. Gewoon merkbaar. ” Met deze nieuwe CRISPRoff-technologie kunt u een programma schrijven dat de cel onthoudt, en het werkt voor onbepaalde tijd », Hij legt uit Luke Gilbert, een van de auteurs. Van generatie op generatie blijft de modificatie epigenetisch. Het is erfelijk. Mogelijkheid om te bewegen. ” Het verandert het spel “De zekerheid van de Amerikaanse onderzoeker.

Vooral omdat CRISPRoff een uitvloeisel heeft: CRISPRon. Dat laatste doet het tegenovergestelde. Het verwijdert de epigenetische markers die genen verstoren, waardoor de cel die genen opnieuw kan lezen. Het systeem is eigenlijk volledig omkeerbaar. ” Dit laboratorium wordt op veel gebieden als de standaard beschouwdEmiliano Ricci rapporteert aan Futura. Meestal is hun studie intens Solide. Ze hebben hier veel bedieningselementen gebruikt en verschillende scenario’s getest. »

Maar de Franse onderzoeker merkt op dat er een limiet is. Hoewel CRISPRoff volledig is geverifieerd, is CRISPRon niet geverifieerd. Om de CRISPRoff-actie ongedaan te maken, werkt het perfect. ” Aan de andere kant, volgens hun resultaten, is één ding niet duidelijk … als een gen op natuurlijke wijze wordt onderdrukt in een celtype, kan CRISPRon het dan activeren zodat het in de loop van de tijd blijft bestaan? Ze hebben niet echt getest. Ze testten het uitschakelen van de expressie van het gen en het vervolgens weer inschakelen. »

Het valt nog te bezien of de CRISPRon-techniek even effectief is in een van nature uitgestorven gen. Deze tool kan activeren ongemakkelijk Gericht, maar het Amerikaanse team heeft niet bewezen dat deze revitalisering duurzaam is.

Grote stap

Ongeacht deze details heeft CRISPRoff / on-technologie een groot potentieel. Het is van toepassing op de overgrote meerderheid van genen, is omkeerbaar en beschadigt het DNA niet. ” Het is specifiek genoeg om geen ongewenste effecten te veroorzaken »Emiliano Ricci bevestigt Futura. In veel onderzoekslaboratoria schakelt het een gen uit dat helpt om de functie van dat gen te begrijpen. Wat ontbreekt er nu het uit is? Met CRISPRoff-technologie kunnen wetenschappers hetzelfde effect bereiken. Zonder de noodzaak om het genetisch erfgoed van de streak te wijzigen [de modèles animaux, ndlr] Of celtype zij zijn aan het studeren.

Vanuit therapeutisch oogpunt Dit kan een uitstekend hulpmiddel zijn voor alle toepassingen, aangezien men cellen kan herstellen [souches, ndlr] Verwerk het voor de patiënt en injecteer het terug in de patiënt », Emiliano Ricci vertrouwt Futura. Maar om de hele stof te repareren, moet een ander probleem worden opgelost: de levering. Sommige ziekten die met epigenetische modificatie kunnen worden behandeld, vereisen dat het CRISPR-systeem op het menselijk lichaam wordt aangesloten. In een specifiek weefsel.

Als deze levering vandaag een uitdaging is, dan Gentherapie Hij heeft de afgelopen jaren grote stappen gemaakt. Het maakt de introductie van genetisch materiaal in cellen mogelijk om ziekten te behandelen. Verschillende geneesmiddelen die het resultaat zijn van deze technologie, zijn al goedgekeurd en op de markt gebracht. Dankzij innovaties als CRISPRoff / on zal biomedisch onderzoek ruimte kunnen maken voor epigenetische therapieën. Stap voor stap.