Novi alat za editiranje gena će zamijeniti CRISPR

Znanstvenici s Harvardovog instituta Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, razvili su novi alat za editiranje gena koji omogućuje simultano izvođenje milijuna genetskih eksperimenata.

Nazvali su ga RLR (Retron Library Recombineering), jer koristi sljedove bakterijskog DNK pod nazivom retroni.

Kada se govori o editiranju gena, najpoznatija tehnika koja je u posljednjih nekoliko godina postigla velike rezultate je CRISPR-Cas9. Pomoću nje znanstvenici su do sada izvodili mnoge fantastične eksperimente s mijenjanjem sekvenci gena, što je između ostaloga dovelo do novih tehnika za otklanjanje genetskih bolesti i otkrićima terapija za razna oboljenja.

Znanstvenici Harvarda smatraju da CRISPR-Cas9 ima neka ograničenja, jer je CRISPR-Cas9 materijale teško producirati u većim količinama, a način na koji tehnika funkcionira je toksičan za stanice jer Cas9 enzim koji nazivaju "molekularnim škarama za izrezivanje sljedova DNK", često reže i netargetirane sljedove.

Istovremeno, retroni mogu uvesti mutantni DNK lanac u replicirajuću stanicu, tako da se lanac može uklopiti u DNK stanica kćeri. Nadalje, sekvence retrona mogu poslužiti kao "barkodovi", omogućujući znanstvenicima da prate pojedince u bazenu bakterija. To znači da se mogu koristiti za uređivanje genoma bez oštećenja nativnog DNK, a mogu se koristiti i za izvođenje više eksperimenata u jednoj velikoj mješavini.

Znanstvenici s Instituta Wyss koji su testirali RLR na bakterijama E. coli, otkrili su da je 90 posto populacije ugradilo retronsku sekvencu nakon što su napravili nekoliko ugađanja. Također su uspjeli dokazati koliko to može biti korisno u masivnim genetskim eksperimentima. Tijekom svojih testova uspjeli su pronaći mutacije rezistencije na antibiotike u E. coli sekvenciranjem crtičnih kodova retrona umjesto sekvenciranja pojedinih mutanata, što je postupak učinilo puno bržim.

"RLR nam je omogućio da učinimo nešto što je nemoguće učiniti s CRISPR-om. Nasumce smo usitnili bakterijski genom, pretvorili genetske fragmente u jednolančani DNK na licu mjesta i koristili ih za istovremeno prikazivanje milijuna sekvenci. RLR je jednostavniji i fleksibilni alat za uređivanje gena koji se može koristiti za visoko multipleksirane eksperimente, koji uklanja toksičnost koja se često primjećuje s CRISPR-om i poboljšava sposobnost istraživača da istražuju mutacije na razini genoma", navode znanstvenici.

Istraživači upozoravaju kao još trebaju obaviti puno posla prije nego će se RLR široko primjenjivati, što će uključivati poboljšanje i standardizaciju brzine uređivanja, no vjeruju da će njihova metoda dovesti do novih, uzbudljivih i neočekivanih inovacija u editiranju gena.