DünyaYaşam Tarzı

CRISPR bilim insanlarının daha iyi bir coronavirus testi oluşturmasına nasıl yardımcı oluyor?

Şu anda, Eğer Covid-19 olup olmadığını bilmek istiyorsanız, burnunuza bir bez testi sopa var, bir laboratuvara örnek gemi ve sonra bekleyin. Nakliye, test ve bir sonucu iade en iyi ve en kötü gün saat sürebilir – ve İngiltere’de laboratuvarları zaten ciddi backlogged vardır.

Bu tür bir test işe yarıyor, ama tüm bu laboratuar zamanı yavaş olduğu anlamına geliyor. Gen düzenleme CRISPR kullanarak geliştirme yeni testler potansiyel bir çözüm olarak lanse edilmiştir, bakım noktasında dakika içinde bir sonuç sunan – hatta kendi evinizde.

CRISPR Kümelenmiş Düzenli Interspaced Palindromic Tekrarlar anlamına gelir, ama bu gerçekten biyokimyacı Jennifer Doudna tarafından yapılan keşif açıklamaz 2012. Gen düzenleme mümkün ama inanılmaz zor önce o ve işbirlikçi Emmanuelle Charpentier kaldırmak veya DNA parçaları değiştirmek için bir kes-yapıştır aracı olarak hareket Cas9 olarak bilinen bir protein programlamak için bir yol keşfetti.

Covid-19 salgını bu yılın başlarında vurduğunda, Doudna da dahil olmak üzere araştırmacılar CRISPR çalışmalarını hızla salgına çözüme kaydırdılar. Uzun zamandır Berkeley’deki laboratuvarı nın yanı sıra birlikte kurduğu Caribou Biosciences ve Mammoth Biosciences şirketleri aracılığıyla CRISPR’ı teşhise uygulamak için çalışıyordu ve bu test covid testi geliştiriyor. “Pek çok şey gibi, salgının ortaya çıkması da tüm bunların hızını hızlandırdı.” diyor.

Mammoth’taki çalışmalardaki CRISPR tabanlı testlerin bir laboratuvara, teknisyene veya sıcaklık değişimine ihtiyacı yoktur. Butter, “Bu teknolojinin tümünün sıcaklığı yukarı ve aşağı yükseltmesine gerek yok, çünkü bu bir ezothermal reaksiyon” diyor. “Bu çok kolay ve alan tabanlı bir durumda olabilir.” Ayrıca, çok daha hızlılar, 20 dakika kadar kısa sürer ve çok daha ucuzdur.

Mamut’un yarattığı test CRISPR teknolojisini kullanıyor, ama bir proteini bir proteini, kesecek bir gen bulmak için programlamak yerine, onu algılar. Dubbed DETECTR, sistem bir Cas12 proteinçiftleri, normalde kesme ve gen düzenleme yapıştırma yapar, virüs gibi görünen bir RNA kılavuzu ile. Bir hasta örneğine getirildiğinde, eğer bir eşleşme bulursa, protein sadece eşleşen RNA’yı değil, bulabildiği tüm RNA’yı ayırmaya başlar ve buna numuneye eklenen bir muhabir RNA içerir.

Sars-Cov-2 mevcut varsa, herhangi bir virüs veya dilimlenmiş olanlar varsa, bir pozisyonda tam uzunlukta muhabir RNA durdurmak için filtreler bir akış algılama sistemi ile koymak – bir gebelik testi benzer , kağıt kayma üzerinde bir satırdan okunabilir bir sonuç veren. Doudna, bunun testin işlenmek üzere laboratuvara gönderilmesine gerek olmadığı ve eğitimsiz bir kişi tarafından 20 dakika içinde okunabilecek bir sonuç verdiği anlamına geldiğini söylüyor.

İyi haber, test Nisan ayında Doğa bir hakemli kağıt ayrıntılı olarak, Mammoth Mayıs ayında testler üretmek için GSK ile ortaklık ile. Laboratuvar sürümü Ağustos ayı sonunda ABD’de FDA acil izin verildi. Doudna, bu yaklaşımı kullanan testlerin başlangıçta laboratuvarlarda kullanılacağını, ancak nihai hedefin, şirketin yıl sonuna kadar hazır olabileceğini söylediği bir ev testi olduğunu söylüyor. Gecikme, burnumuza bir bez sokmaya alışık olmayanbizler için nasıl örnek alınabilmek de dahil olmak üzere test formatının oluşturulmasıyla ilgili.

Yanlış alınan örnekler Covid-19 testleri ile yanlış negatiflere yol olarak bu anahtar – eğer doğru noktaya vurmak yoksa, aslında enfekte olduğunda bir bütün açık alabilirsiniz. Bu tür testler tükürük ile çalışabilir umutları vardır, ev kullanıcıları için süreci kolaylaştırmak, ama GSK ile Mammoth çalışmaları bir burun bezi sürümü içindir. Bu testlerin sonuçları bir ev gebelik testi olarak yorumlamak kolay olabilir, ama doğru bir örnek almak çok bir sopa üzerinde işeme daha zordur.

Mamut, CRISPR tabanlı bir test oluşturmak için yarışan tek şirket değil. Rakip CRISPR şirketi Sherlock Biosciences – co-Harvard ve MIT Feng Zhang ile kurulan – ABD FDA acil onay kazanmak için ilk oldu ve farklı bir CAS protein kullanır rağmen Mammoth’s DETECTR benzer bir şekilde çalışır. Cas13 proteini virüsü tespit etmek için bir RNA kılavuzu ile eşlenmiştir; bir eşleşme bulursa, raporlama ipliği de dahil olmak üzere RNA’yı keser ve bu da okunması kolay bir sonuçla gebelik stili testine geçer.

Bu umut verici bir teknoloji, ama henüz Sherlock ve Mamut testleri sadece laboratuarlarda çalışmak için tasarlanmış ve sadece laboratuvar ayarlarında kullanılmak üzere bu acil izin ile onaylanmıştır. Evde veya bakım noktası sürümü oluşturulup onaylanana kadar, bu işlem için bir laboratuvara gönderilerek oluşturulan geçerli darboğazları çözmez. Doudna bu yıl bir bakım testinin yapılacılacıya inanırken, iki şirketin de ev testleri için onaylanmadığı kişi daha fazla çalışmanın kaldığını görüyor.

Bu tür testler işe yarasa bile, henüz hazır olmamaları onları uzun vadede yarış dışı bırakabilir. “Bazen olaylar tarafından ele geçirilsin,” Diyor Butter. “Ve şimdi PCR testi nihayet hızlandırılıyor, ve bakım testleri çıkıyor noktası vardır, bu yüzden ne kadar yararlı genellikle bir teknoloji benimsenmesi sorunu olabilir.”

Bu tür CRISPR testleri işe yararsa, potansiyel olarak birden fazla hastalığı kontrol edebilir, koklama olan birinin Covid-19, grip veya her ikisine sahip olup olmadığını öğrenmelerine izin verebilirler — salgın grip mevsimine doğru uzadıkça giderek daha önemli hale gelecek bir özellik. Doudna, “Bu, farklı enfeksiyon türlerini ayırt edebilmek için ortaya çıkan acil bir ihtiyaç.” diyor. Yine, şimdiye kadar onaylanan testler sadece Covid-19 için, ve daha fazla gelişme ve yetki çift grip-coronavirus testleri eczane raflarında önce gerekli olacak, iki test daha fazla olabilir, her hastalık için bir, aynı kutuda.

CRISPR tanılama geliştirmenin başka bir yararı daha var: Doudna diyor ki, eğer bir Sars-Cov-2 testi işe yararsa, diğer virüsler üzerinde çalışması gerekir, yani bu tanı lama araçlarını oluşturmak için tüm çılgınca çabalar bir sonraki salgında fayda sağlayacaktır, ne zaman inerse. “Biz coronavirus tespit etmek için kullanabilirsiniz, ama biz de kolayca virüslerin diğer tür tanımak için değiştirebilirsiniz,” diyor.

CRISPR’ın bu coronavirus’a karşı savaşa yardım etmenin başka yolları da var. Rupert Beale, Sars-CoV-2’nin nasıl çalıştığını ve yayıldığını daha iyi anlamak için CRISPR kullandığı Francis Crick Enstitüsü’nde araştırmacıdır.

Şubat ayında, araştırmacı ve laboratuvarı Sars-CoV-2 replikasyonu için hangi genlerin gerekli olduğunu araştırmaya başladı. “Genel olarak konuşursak, yaptığınız şey CRISPR kullanarak genomdaki tüm genleri yok etmektir,” diyor. Bu, araştırmacıların bir geni yok etmenin bir virüsün çoğalmasına mı yoksa çoğalmasını mı engellediğini görmelerini sağlar.

Amaç virüsün yaşam döngüsünün yönlerini incelemek ve diğer mevsimsel koronavirüslerle karşılaştırmaktır. Bu iletim dinamikleri anlamaya yardımcı olabilir, diyor, ya da potansiyel konak aralığı, bakarak, diyelim ki, pangolin proteinleri. “Sars-CoV-2’nin iltihaba nasıl yol açtığını ve bazı hücresel yolları kaçırma şekliyle nasıl ilişkili olduğunu gerçekten anlamaya istekliyiz.” diye de ekliyor. Tüm bu CRISPR farklı tekniklerle yapılabilir, diye ekliyor, ama bu daha kolay ve daha hızlı.

Gelecekte, CRISPR teknolojileri tedaviler için kullanılabilir. Stanford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar griple savaşmak için CRISPR’ı kullanmanın yolları üzerinde çalışıyorlardı, ancak pandemik darbe aldığında koronavirüse dönüşmüş, sars-COV-2’deki genetik koda karışmak amacıyla bir virüs öldürücü enzimi, çoğalmasını önlemek amacıyla, rehber RNA ile eşleşerek.

Sorun teslimat, bir insan vücudunun içinde bir CRISPR sistemi almak için küçük bir görev olarak: çeşitli bileşen parçaları sadece hedef hücrelerine erişmek için çok büyük, bu yüzden daha küçük türevleri aranıyor, daha yönetilebilir boyutu ve doğru konuma sistem taşıyan teslim sistemleri aşağı kesilir düzenlenmiş sürümleri vardır. Doudna, “CRISPR’ı coronavirus gibi viral bir enfeksiyon için tedavi olarak kullanmanın zorluğu, bunu enfekte olmuş bir hastanın hücrelerine nasıl iletebileceğimizi görmenin zor olması.” diyor. “Bu gen düzenleme tüm alan için sadece temel bir meydan okuma: nasıl hücreler ve dokulara CRISPR teslim edeceğiz.”

Stanford araştırmacıları, Sars-CoV-2’nin yaşadığı akciğerlere gerekli sistemleri taşımak için lipitoid adı verilen sentetik molekülleri kullanarak Berkley’deki Moleküler Dökümhane ile birlikte çalışıyorlar, ancak bu zor sorun çözülene kadar CRISPR Covid-19’a çare olarak pek işe yaramayacak.

Doudna bunun çok uzak olduğuna inanıyor. Ama bu Covid-19 katliamı için gümüş astar: bir salgının baskısı araştırmacıların çabaları odaklanarak bilim hızlandırdı. Doudna, “Sanırım birkaç ay önce ne kadar hızlı hareket ettiğini hayal bile edemezdik.” diyor.

Covid-19 için, CRISPR tanı geliştirme ve düzenleyici onay daha hızlı hızı laboratuvara gönderilmesi gerekmez evde testler verebilir – bize birkaç dakika içinde eğer enfekte olduğunuzda bize bir cevap vererek, bize işe geri almak izin, seyahat, ve ne olursa olsun biz kilit altında eksik. Ama bu arada, bezlerimizin laboratuardan dönmesini beklemek zorundayız.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu