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#People
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Dîner avec un connaisseur de CRISPR
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Richard Sherwood de la Faculté de Médecine de Harvard creuse dans le potentiel et les pièges du gène éditant la technologie.
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Le développement le plus passionnant en biologie moléculaire pendant plusieurs années, gène de CRISPR/Cas 9 éditant la technologie est devenu important pour toutes les raisons fausses récemment. Loin du cyclone de médias, Richard Sherwood, professeur de médecine auxiliaire chez Ecole de Médecine d'Harvard, le Massachusetts, Etats-Unis, essaye d'améliorer l'efficacité de la technologie, qui des restes assaillis par des problèmes. Les calibres de distributeur, qui sont employés souvent en même temps que CRISPR/Cas9 pour guider la cellule pour produire désiré éditent, fonctionnent inefficacement dans les arrangements thérapeutiques. Cependant, faute de calibre de distributeur, les résultats génétiques de l'édition CRISPR/Cas9 avaient été vraisemblablement aléatoires et imprécis, limitant CRISPR/Cas9 principalement à la disruption de génique simple.
Retournant ce dogme, le groupe de Sherwood a récemment édité la recherche qui présente un outil d'apprentissage automatique appelé l'inDelphi, qui peut prévoir les résultats génotypes de CRISPR/Cas9 éditant avec (1) de grande précision. L'équipe a constaté qu'un nombre appréciable de sites de la cible CRISPR/Cas9 dans le génotype de mutant du rendement un de génome dans une majorité de cellules éditées. Utilisant “precise-50” le guide RNAs, les chercheurs pouvaient induire la correction génétique efficace à 197 allèles de la maladie, y compris ceux pour le syndrome de Hermansky-Pudlak (HPS) et la maladie de Menkes – deux désordres récessifs autosomal rares.
Ici, Sherwood partage son travail de groupe, et discute les défis actuels faisant face au champ.
Vous croyez que la médecine de l'avenir sera conduite par apprentissage automatique…
De tels outils joueront le plus certainement un grand rôle à l'avenir de médecine. L'obtention de l'information genomic des patients est de plus en plus bon marché et facile, mais il restent très peu de cas où cette information peut être rationnellement appliquée à traiter la maladie. Il y a un rôle énorme pour que les outils d'apprentissage automatique pèsent dans sur la façon dont traiter la maladie, par prévoir quelles drogues existantes sont exactes pour quels patients ou en facilitant l'utilisation des techniques naissantes de thérapie génique.
Une implication intéressante de notre travail est que l'aptitude d'un allèle de la maladie à corriger par thérapie génique CRISPR/Cas9 pourrait dépendre largement de la mutation particulière d'ADN. Des pharmacothérapies traditionnelles peuvent être groupées par maladie-pour l'exemple, patients présentant la maladie cardiaque obtiennent un traitement, patients présentant l'affection hépatique obtiennent des autres. Mais avec le gène éditant, certains patients présentant des mutations dans les gènes maladie-causants connus de foie peuvent être les candidats prometteurs pour la correction de CRISPR/Cas9-based, alors que d'autres avec différentes mutations dans le même gène peuvent ne pas être. La thérapie génique peut exiger du champ médical d'adopter une approche plus personnalisée à déterminer quels patients devraient être soignés avec quelles thérapies. Il y a également un grand rôle pour des modèles d'apprentissage automatique en déterminant les causes génétiques et les traitements possibles de thérapie génique pour la maladie.
Il y a un rôle énorme pour que les outils d'apprentissage automatique pèsent dans sur la façon dont traiter la maladie, par prévoir quelles drogues existantes sont exactes pour quels patients ou en facilitant l'utilisation des techniques naissantes de thérapie génique.
Pourriez-vous nous dire davantage au sujet du travail de votre équipe ?
Notre travail ajoute une autre dimension à la recherche CRISPR/Cas9 qui est mûre pour l'optimisation. Les chercheurs ont en grande partie ignoré l'éventail de résultats de réparation de l'édition de la nucléase Cas9, tout en optimisant de beaucoup d'autres caractéristiques, telles que la sur-cible et les efficacités de -cible. Nous espérons que les milliers d'autres chercheurs de CRISPR travaillent pour rendre le génome éditant des résultats bien plus précis en examinant de petites molécules et variantes Cas9 nouvellement machinées.
Une implication supplémentaire est pour l'édition thérapeutique de la nucléase CRISPR/Cas9. Car les organismes de normalisation évaluent CRISPR/Cas9 thérapeutique éditant des stratégies, nous espérons qu'elles emploient la précision de résultats de réparation en tant qu'un des critères. Si vous pourriez faisable employer deux le guide RNAs dans un patient, et on causait des centaines de différents résultats de réparation tandis qu'un autre causait principalement des résultats simples de réparation, ne voudriez-vous pas employer l'ARN de guide où il y a un élément de contrôle des résultats ?
Actuellement, notre travail est la science fondamentale faite sur des cellules dans un plat. Beaucoup plus de travail est nécessaire pour déterminer si la sorte de stratégies de réparation de la maladie que nous proposons conviendrait à la thérapie. Ceci devrait impliquer les études des animaux qui mesurent l'efficacité et les inconvénients possibles de la thérapie génique CRISPR/Cas9 pour la correction de mutation de la maladie.
Nous aimerions rendre les résultats Cas9 précis bien plus précis, nous permettant d'obtenir un produit dominant de réparation plus de 90 pour cent du temps. Nous sommes intéressés à voir si l'inDelphi fonctionne dans les types thérapeutique-appropriés de cellules, où la réparation homologie-dirigée est inefficace, comme des neurones et in vivo des organes. Nous voudrions également explorer si les mêmes principes de la réparation non-aléatoire s'appliquer à d'autres nucleases de CRISPR.
Nous sommes intéressés à voir si l'inDelphi fonctionne dans les types thérapeutique-appropriés de cellules, où la réparation homologie-dirigée est inefficace, comme des neurones et in vivo des organes.
Que votre prise sur le gène de germline édite-t-elle ?
Il y a les questions encore fondamentales avec la sécurité et l'efficacité de CRISPR/Cas9 qui n'ont pas été établis. Même dans le cas d'employer CRISPR/Cas9 sur des tissus de non-germline dans les adultes qui consentent à un tel traitement, il n'y a aucune utilisation approuvée de CRISPR/Cas9. Par conséquent, il n'y a pas une application simple qui est actuellement assez irrésistible pour justifier l'édition de gène de germline. Il est tout à fait possible que ces bébés seront nuis par les mutations de -cible induites par traitement. L'exposition de n'importe quel enfant aux risques sanitaires inutiles est tout à fait inacceptable.
Quant au cas récent de Jiankui il ? Il était extrêmement irresponsable. Mais il accentue que la communauté internationale – non seulement scientifiques mais également le grand public – doit venir ensemble pour concevoir un ensemble de règles pour régir ce qu'être la charge de la preuve devrait pour justifier un essai sanctionné de l'édition de gène de germline. La réponse pourrait être que nous, en tant que société, ne tolérerons pas le gène de germline éditant à entièrement ou il pourrait y a un ensemble de conditions dans lesquelles nous le permettrions à l'avenir. Jusqu'à ce que de telles règles claires soient établies, la dernière polémique est peu susceptible d'être la dernière – et les enfants continueront à être au risque inutile.