Teknik Berbasis PNA merupakan Bagian Penting dari Perangkat Pengeditan Gen

Dalam sebuah artikel yang diterbitkan di Nature edisi 8 April , Konsorsium Pengeditan Gen Sel Somatik Institut Kesehatan Nasional memberikan pembaruan terperinci tentang kemajuan upaya nasional mereka untuk mengembangkan metode yang lebih aman dan efektif untuk mengedit genom sel somatik yang relevan dengan penyakit. dan mengurangi beban penyakit akibat perubahan genetik.

Pengeditan gen memungkinkan ilmuwan memodifikasi bagian DNA organisme dan dianggap sebagai pengobatan yang menjanjikan untuk sejumlah penyakit genetik. Ada banyak kemajuan di laboratorium selama beberapa dekade terakhir, tetapi masih banyak tantangan yang harus diatasi sebelum pengeditan gen dapat digunakan secara luas pada populasi pasien. Diluncurkan pada tahun 2018, Konsorsium Pengeditan Gen Sel Somatik (SCGE) telah menyatukan beberapa peneliti terkemuka di bidang ini untuk memajukan penemuan dan mempercepat terjemahan kemajuan pengeditan gen somatik di laboratorium ke pengaturan klinis.

Selama enam tahun, NIH akan mengalokasikan sekitar $ 190 juta untuk SCGE untuk mewujudkan potensi pengeditan gen. Hasil akhirnya akan menjadi perangkat yang tersedia secara gratis yang akan memberikan komunitas penelitian biomedis informasi yang dievaluasi secara ketat tentang editor genom dan metode untuk mengirimkan dan melacak molekul pengeditan gen.

"NIH menyadari bahwa penting bagi kita semua yang sedang menyelidiki pengeditan gen untuk bekerja sama menuju tujuan bersama," kata Profesor Kimia Universitas Carnegie Mellon Danith Ly yang bergabung dengan konsorsium pada 2019. "Kami merancang molekul yang dapat masuk ke dalam sel dan kami membuat katalog masing-masing dan setiap orang. Yang akan kami dapatkan adalah sumber daya yang sangat berharga dan dievaluasi secara ketat bagi mereka yang ingin membawa pengeditan gen kepada pasien. "

Sementara sebagian besar pekerjaan konsorsium berfokus pada sistem terkait CRISPER-Cas, SCGE menunjukkan bahwa penting untuk terus mengembangkan sistem lain. Mereka secara khusus memilih teknik pengeditan gen berbasis asam nukleat peptida yang dikembangkan oleh Ly dan Peter Glazer dari Universitas Yale dari Carnegie Mellon.

"Meskipun ada fokus yang signifikan pada sistem terkait CRISPR-Cas di dalam SCGE, penting untuk terus mengeksplorasi sistem alternatif, sebagian karena mereka mungkin berbeda baik dalam potensi persalinan dan tanggapan biologis atau imunologisnya," tulis konsorsium tersebut. di Alam .

Sementara CRISPR-Cas mengedit gen dalam sel yang telah dikeluarkan dari tubuh, sistem asam nukleat peptida (PNA) Ly dan Glazer diberikan secara intravena dan mengedit sel secara in vivo. Menggunakan partikel nano, molekul PNA yang dipasangkan dengan untai DNA donor dikirim langsung ke gen yang tidak berfungsi. Ly, seorang peneliti terkemuka dalam teknologi asam nukleat sintetis, telah memprogram molekul PNA untuk membuka DNA untai ganda di lokasi mutasi yang ditargetkan. DNA donor dari kompleks mengikat DNA sel yang salah dan memicu mekanisme perbaikan bawaan DNA untuk mengedit gen. Tim telah menggunakan teknik untuk menyembuhkan talasemia beta pada tikus dewasa dan mencit janin dalam rahim.

Sistem pengeditan gen PNA tidak memiliki hasil yang tinggi dari sistem CRISPER-Cas, tetapi memiliki keuntungan karena lebih kecil kemungkinannya untuk melakukan modifikasi di luar target. Menurut Ly, itu berarti teknik mereka mungkin lebih baik untuk penyakit genetik yang hanya membutuhkan sebagian kecil sel yang dikoreksi untuk membuat perbedaan terapeutik. Misalnya, dalam studi beta thalassemia, Ly dan Glazer menemukan bahwa mengedit hanya enam hingga tujuh persen sel bersifat kuratif.

Ly dan Glazer berencana untuk lebih menyempurnakan dan meningkatkan teknik mereka melalui partisipasi mereka di SCGE, dan mereka berharap dapat membagikan hasil mereka dengan konsorsium dan komunitas biomedis yang lebih besar. [Sciencedaily, wapseru.biz]