دانشمندان MIT دقت ویرایش ژن را با کاهش چشمگیر نرخ خطا به سطح بیسابقه رساندند
دانشمندان MIT دقت ویرایش ژن را با کاهش چشمگیر نرخ خطا به سطح بیسابقه رساندند, تیم پژوهشی مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) با یک پیشرفت چشمگیر در مهندسی ژنتیک، روشی برای افزایش چشمگیر دقت فناوری ویرایش اولیه ارائه کرده است. این دستاورد نرخ خطاهای ناخواسته را تا یکشصتم مقدار حالت قبلی کاهش داده و مسیر کاربرد ایمن این تکنیک در درمان بیماریهای ژنتیکی را هموارتر میسازد.
ویرایش اولیه نسل جدید و دقیقتر CRISPR فناوری ویرایش اولیه که در سال ۲۰۱۹ معرفی شد، نسخهای پیشرفتهتر و دقیقتر از سیستم معروف CRISPR محسوب میشود. برخلاف CRISPR کلاسیک که هر دو رشته DNA را برش میدهد، ویرایش اولیه تنها یک رشته را هدف قرار داده و توالی ژنتیکی جدیدی را در آن جایگزین میکند.
ک مانع اساسی روبرو بود خطاهای ناخواسته ناشی از رقابت بین رشته DNA قدیمی و توالی تازه کپیشده.
پس از کپی شدن توالی جدید، باید این رشته با رشته اصلی برای جایگزینی در ژنوم رقابت میکرد. در بسیاری از موارد، رشته قدیمی برنده این رقابت میشد و رشته جدید به عنوان یک قطعه اضافی در ژنوم باقی میماند که میتوانست به اشتباه در مکانهای دیگر ژنوم قرار گرفته و جهشهای خطرناک ایجاد کند. نرخ این خطا در حالت معمول تا یک خطا در هر هفت ویرایش نیز میرسید.
راهکار نوین MIT مهندسی پروتئین بر اساس گزارش، راهحل تیم MIT بر پایه مهندسی دقیق پروتئین استوار است. محققان دریافتند که برخی نسخههای جهشیافته این پروتئین (قیچی مولکولی سیستم CRISPR)، به جای برش در یک نقطه ثابت، گاهی برش خود را یک یا دو باز جلوتر در توالی DNA انجام میدهند. این تغییر ظریف، تأثیری عمیق داشت باعث ناپایدار شدن رشته DNA قدیمی میشد. در نتیجه، رشته قدیمی به راحتی تجزیه شده و از میان میرفت.
رکیب چندین جهش موثر در پروتئین، نتایج شگرفی را به همراه داشت. در حالت ویرایش پرکاربرد، نرخ خطا از ۱ در ۷ به ۱ در ۱۰۱ ویرایش کاهش یافت.
در حالت ویرایش با دقت بالا، این نرخ از ۱ در ۱۲۲ به ۱ در ۵۴۳ ویرایش افت کرد. این پیشرفت به معنای کاهش نرخ اشتباه تا یکشصتم مقدار اولیه است. این دستاورد میتواند پیشروهای ژندرمانی ایمنتر برای بیماریهای ژنتیکی را فراهم آورده و ابزاری قدرتمند برای پژوهشگران در سراسر جهان قرار دهد.
تیم MIT در حال حاضر بر روی ارتقای کارایی و توسعه روشهای انتقال این سیستمهای ویرایشگر به بافتهای خاص بدن تمرکز دارد که یکی از چالشهای بزرگ ژندرمانی محسوب میشود. نتایج کامل این پژوهش در ژورنال معتبر منتشر شده است.