CRISPR-Cas9’un klinik araştırmalara girmesiyle, Nature Methods’ta yayınlanan yeni bir araştırma, gen düzenleme teknolojisinin genomda istenmeyen yüzlerce mutasyonu getirebileceğini ortaya koydu.
Laszlo T. Bito Oftalmoloji Doçenti ve Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi ve Columbia Enstitüsü Genomik Tıp Enstitüsü ve İnsan Beslenmesi Enstitüsü’nde patoloji ve hücre biyolojisi profesörü Ortak yazar Stephen Tsang, MD, PhD, “Bilim insanlarının, tek nükleotid mutasyonlar ve genomun kodlamayan bölgelerdeki mutasyonlar dahil olmak üzere, CRISPR’nin neden olduğu hedef dışı mutasyonların potansiyel tehlikelerini göz önüne alması kritiktir”
CRISPR-Cas9 düzenleme teknolojisi – hızı ve benzeri görülmemiş hassaslık nedeniyle – hastalık bilimindeki genlerin rolünü anlamaya çalışan bilim insanları için bir nimet. Bu teknik, aynı zamanda yeni genler eklemek değil, kusurlu genleri silmek veya onarmak için daha güçlü gen terapileri için umutlar da yarattı.
CRISPR’ın kullanıldığı ilk klinik araştırma Çin’de devam ediyor ve bir ABD denemesinin gelecek yıla başlaması öngörülüyor. CRISPR belirli DNA öbeklerini tam olarak hedef alabilir, ancak bazen genomun diğer bölümlerine de çarpar. Hedef dışı mutasyonlar arayan çalışmaların çoğunda, etkilenme olasılığı yüksek alanları belirlemek için bilgisayar algoritmaları kullanılıyor ve bu alanları silme ve eklemeler için inceliyorlar.
CRISPR bir çanak içindeki hücrelerde veya dokularda yapıldığında bu öngörülü algoritmalar iyi bir iş çıkardı, ancak bütün genom dizilimi canlı hayvanlardaki hedef dışı etkileri aramak için kullanılmadı “diyor yazar Iowa Üniversitesi’nde pediatri profesörü Alexander Bassuk, MD, PhD,
Yeni çalışmada, araştırmacılar, ekibin daha önceki çalışmasında CRISPR gen düzenlemesine tabi tutulan farelerin tüm genomlarını sıraladılar ve yalnızca tek bir nükleotidi değiştirenler dahil olmak üzere tüm mutasyonları aradılar.
Araştırmacılar, Stanford Üniversitesi’nde oftalmoloji yardımcı doçenti olan Vinit Mahajan’ın laboratuvarında doktora öğrencisi olan Kellie Schaefer’i CRISPR’ın ile körlüğe neden olan bir geni gidermeye karar verdikler. İki bağımsız gen tedavisi alan alıcıların genomları 1500’den fazla tek nükleotid mutasyon ve 100’den fazla büyük delesyon ve eklem almıştır. Bu DNA mutasyonlarının hiçbirisi, araştırmacılar tarafından hedef dışı etkileri aramak için yaygın olarak kullanılan bilgisayar algoritmaları tarafından öngörülmemiştir.
Tsang, “Hedef dışı etkileri bulmak için tüm genom dizilimini kullanmayan araştırmacılar önemli mutasyonları eksik olabilir” diyor. “Tek bir nükleotid değişim bile büyük etkisi olabilir.”
Dr. Bassuk, araştırmacılar hayvanları ile ilgili açık bir şekilde bir şey fark etmediklerini söyledi. Mahajan, “CRISPR konusunda hala iyimser konumdayız” dedi. “Biz emekliyoruz ve her yeni terapinin bazı potansiyel yan etkileri olduğunu biliyoruz – fakat bunların ne olduğunun farkına varmalıyız.”
Araştırmacılar şu anda CRISPR sisteminin bileşenlerini gen kesme enzimi ve enzimi doğru gene yönlendiren RNA’yı – düzenleme etkinliğini artırmak ve sistemi iyileştirmek için çalışıyorlar.
“Bulgularımızın ,başkaları tarafından tümüyle genom dizilişini, CRISPR tekniklerinin tüm hedef dışı etkilerini belirlemek için bir yöntem olarak kullanmalarını ve en güvenli ve en doğru düzenleme için farklı sürümleri incelemelerini umuyoruz” diyor Dr. Tsang.
CRISPR-Cas9’un in vivo olarak düzenlenmesinden sonra beklenmedik mutasyonlar” başlıklı. Ek yazarlar Kellie A. Schafer (Stanford Üniversitesi), Wen-Hsuan Wu (Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi) ve Diana G. Colgan (Iowa)
Daha fazla bilgi: In vivo CRISPR-Cas9 düzenleme sonrasında beklenmeyen mutasyonlar, Nature Methods (2017).
Dergisi referansı: Doğa Yöntemleri
Columbia University Medical Center
Kaynağından Okumak İçin;
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik