MIT förfinar primär redigering för att minska fel i genterapi
Forskare vid MIT har förbättrat primär redigering, en genredigeringsmetod, för att göra den 60 gånger mer exakt genom att minimera oavsiktliga DNA-mutationer. Denna framsteg kan förbättra säkerheten för behandlingar av genetiska sjukdomar. Studien, ledd av Vikash Chauhan, publicerades i Nature.
Primär redigering, introducerad 2019 av forskare vid Broad Institute vid MIT och Harvard, erbjuder ett precist alternativ till tidigare genredigeringsmetoder som CRISPR-Cas9. Till skillnad från CRISPR, som skär båda DNA-strängarna, gör primär redigering ett endasträngssnitt med hjälp av en modifierad Cas9-enzym, vilket minskar riskerna för genomet. Den har dock fortfarande felprocent, ibland så hög som en av sju redigeringar, vilket potentiellt kan leda till skadliga mutationer.
För att hantera detta konstruerade MIT-teamet, inklusive huvudförfattarna Phillip Sharp och Robert Langer, mutationer i Cas9-proteinet. Dessa förändringar destabiliserar den ursprungliga DNA-strängen och låter den korrigerade sekvensen integreras mer tillförlitligt. Genom att kombinera mutationer och inkludera ett RNA-bindande protein för bättre mallstabilitet skapade de ett system kallat vPE. Detta minskade felen till en på 101 för standardredigeringar och en på 543 för precisa lägen, testat i mus- och humana celler.
"Denna artikel beskriver ett nytt tillvägagångssätt för genredigering som inte komplicerar leveranssystemet och inte lägger till ytterligare steg, men resulterar i en mycket mer precis redigering med färre oönskade mutationer", säger Phillip Sharp, professor emeritus vid MIT Institute.
Förbättringen bygger på en studie från 2023 som observerade Cas9:s skärvariabilitet. Primär redigering har redan visat lovande resultat, såsom i behandling av kronisk granulomatös sjukdom hos en patient. "I princip kan denna teknik så småningom användas för att behandla hundratals genetiska sjukdomar genom att korrigera små mutationer direkt i celler och vävnader", säger Chauhan.
Teamet siktar på att öka effektiviteten och leveransen till specifika vävnader. De uppmuntrar också dess användning i forskning om vävnadsutveckling, cancerutveckling och läkemedelsrespons. Arbetet finansierades av Life Sciences Research Foundation, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, National Cancer Institute och Koch Institute-bidrag.