क्या सीआरआईएसपीआर जीन संपादन बर्बाद हो गया है, भले ही जीन थेरेपी क्लिनिक में प्रवेश करती है?

वार्ता @ 12: वादे और जीन संपादन के ख़तरे (जून 2019).

Anonim

सीआरआईएसपीआर पर हाल के 60 मिनट खंड देखने वाले किसी भी व्यक्ति ने निष्कर्ष निकाला है कि जीन संपादन तकनीक इलाज के एक कैस्केड डालने के कगार पर है। लेकिन एक हालिया अध्ययन में प्रसिद्ध "आणविक कैंची" तैनात करने के बाद गायब होने और क्रोमोसोम भागों को स्थानांतरित करने का एक गड़बड़ी पता चलता है।

2012 में खोजा गया, सीआरआईएसपीआर शानदार रूप से संक्रमण के खिलाफ जीवाणु रक्षा को उधार देता है। "क्लस्टर नियमित रूप से घुमावदार छोटे पैलिंड्रोमिक दोहराव" सरल डीएनए अनुक्रम होते हैं जो एक जीनोम में लैंडिंग स्ट्रिप्स के रूप में कार्य करते हैं, जहां "गाइड आरएनए" इंजीनियर एक वांछित जीन को एंजाइम प्रदान करते हैं, इसे संशोधित करते हैं या इसे खत्म कर देते हैं। जब एंजाइम डबल हेलिक्स में फिसल जाता है, प्राकृतिक डीएनए की मरम्मत होती है। कैस 9 एक प्रयुक्त एंजाइम है।

परंपरागत जीन थेरेपी के विपरीत जो एक जीन जोड़ता है, कभी-कभी गुणसूत्र के बाहर एक डीएनए पाश में घूमता है, सीआरआईएसपीआर एक सटीक स्थान पर एक जीन में बदल जाता है या हटा देता है। लेकिन पिछले दिसंबर में वंशानुगत अंधापन के एक विशिष्ट रूप का इलाज करने के लिए एफडीए को पहली जीन थेरेपी, लक्स्टर्नना को मंजूरी देने में 27 साल लगे। इसलिए सीआरआईएसपीआरड दवाएं जल्द ही सीवीएस या वालग्रीन के अलमारियों को मार नहीं सकतीं।

वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने नेचर बायोटेक्नोलॉजी में नई रिपोर्ट सीआरआईएसपीआर गलती खोजने वाले पहले व्यक्ति नहीं हैं, और यह निश्चित रूप से आखिरी नहीं होगा।

कोशिकाओं पर प्रयोगों में, एलन ब्रैडली, माइकल कोसीकी और कार्ट टॉमबर्ग ने सीआरआईएसपीआर की इच्छित लैंडिंग साइट से परे देखा, जैसे किसी ज्ञात टाइपो से परे किसी पुस्तक के हिस्सों में त्रुटियों की खोज करना। उन्हें गायब, जोड़े गए, और चारों ओर घूमने वाले पाठ के विशाल हिस्सों को मिला, कुछ अलग-अलग अध्यायों में अलग हो गए और अलग-अलग गुणसूत्र पते के लिए एक रूपक। और हालांकि "ऑफ-टार्गेट" प्रभाव अच्छी तरह से ज्ञात हैं और सीआरआईएसपीआर के साथ छोटी समस्याएं तय की गई हैं - सुरक्षित एंजाइम, डिलीवरी विधियों और पहचान उपकरण - पहले के अध्ययनों ने पहाड़ों को याद करते हुए, मोलहिल्स से पूछताछ की हो सकती है।

पिछले अध्ययनों के कैंसर कोशिकाओं का उपयोग करने के बजाय जो डीएनए की मरम्मत और गुणसूत्रों को बदल सकते हैं, शोधकर्ताओं ने चूहों और मानव रेटिना कोशिकाओं को "अमर" से विभाजित करने के लिए स्टेम कोशिकाओं में एक अच्छी तरह से अध्ययन जीन को लक्षित किया। दोनों "विभिन्न नैदानिक ​​संपादन अनुप्रयोगों के लिए सरोगेट्स हैं।"

एक कॉर्नफील्ड में दुर्घटनाग्रस्त विमान की तरह, कोशिकाओं में सीआरआईएसपीआर-कैस 9 लैंडिंग ने हजारों डीएनए अड्डों को एक खिंचाव पर उड़ा दिया, जो 9, 500 लंबा था। क्षति से क्षतिग्रस्त हो गया, क्रोमोसोमल अराजकता को ट्रिगर किया गया, जबकि सिंगल-बेस म्यूटेशंस (एसएनपी) भी कट साइट्स से परे भी पॉप अप हो गया। अक्सर, एक से अधिक चीजें गलत हो गईं। हमले एक सेल को मार सकते हैं या इसे कैंसर के रास्ते पर भेज सकते हैं।

विलोपन अव्यवस्थित जीन वेरिएंट का पर्दाफाश कर सकते हैं जो अन्यथा छुपाए जाएंगे; सम्मिलन और स्थानान्तरण आनुवंशिक नियंत्रण को बदलते हैं जहां भी वे ढलान करते हैं। एक ऑनकोजेन के बगल में एक साइट पर एक जीन जेटिसनिंग एक पहला उत्परिवर्तन "हिट" बना सकता है जो बाद में जीवन में कैंसर बन जाता है जब दूसरा उत्परिवर्तन होता है। शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया है, "कई अरबों कोशिकाओं को संपादित करने के नैदानिक ​​संदर्भ में, उत्पन्न विभिन्न उत्परिवर्तनों की भीड़ ने यह संभवतः एक प्रोटोकॉल में एक या अधिक संपादित कोशिकाओं को एक महत्वपूर्ण रोगजनक घाव के साथ संपन्न किया जाएगा।"

प्रयोगों में कई नियंत्रण और जांच थी: एक अलग वितरण विधि (वायरल वैक्टर की बजाय electroporation); विभिन्न लक्षित जीन; आसानी से प्रतिष्ठित गुणसूत्र सेट के साथ माउस हाइब्रिड, जैसे ड्रायर में सफेद और काले मोजे डालने और पैचवर्क के साथ बाहर आना; और चार बार हस्तक्षेप दोहराना। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है, "संभावित विलोपन परिणामों की विविधता विशाल है।"

नतीजों?

क्या संपादित जीनोम के इस अप्रत्याशित हर्पूनिंग क्लिनिक के लिए प्रक्षेपण धीमा कर देगा, या कम से कम प्रचार को गुस्से में डाल देगा? दृष्टिकोण अलग-अलग हैं।

स्टीव ग्रे, उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय और टेक्सास विश्वविद्यालय दक्षिण पश्चिम मेडिकल सेंटर में जीन थेरेपी में अग्रणी, जीन थेरेपी के मैराथन रन में सीआरआईएसपीआर स्प्रिंट का विरोध करता है। "स्पष्ट और महत्वपूर्ण सुरक्षा मुद्दों में शामिल हैं कि, मेरे ज्ञान के लिए, संबोधित नहीं किया गया है। तकनीक बहुत रोमांचक है, लेकिन सीआरआईएसपीआर जीन थेरेपी के इतिहास से बहुत तेज़ी से आगे बढ़ने के परिणामों के बारे में सीख सकता है जबकि बहुत सारी मूल जीवविज्ञान और जोखिम पूरी तरह से समझ में नहीं आते हैं। "

स्टीव ग्रे फेडएक्स ट्रक से वायरल वैक्टर की तुलना करता है, पैकेज वितरित करता है। यदि पारंपरिक जीन थेरेपी एक इमारत में एक पैकेज प्रदान करती है, तो जीन संपादन इसे एक विशिष्ट डेस्क में एक विशिष्ट दराज में पहुंचाएगा।

ग्रे ने बैटन रोग, रीट सिंड्रोम, Tay-Sachs रोग, क्रैबे सिंड्रोम, और विशाल अक्षीय न्यूरोपैथी, क्लिनिकल परीक्षणों में अंतिम के लिए जीन थेरेपी का नेतृत्व किया है। 1 999 में एक नैदानिक ​​परीक्षण में 18 वर्षीय की मौत के बाद जीन थेरेपी का क्षेत्र दो साल बाद एक और परीक्षण में साइड इफेक्ट के रूप में ल्यूकेमिया, मेरी पुस्तक द फॉरवर फिक्स: जीन थेरेपी और बॉय हू इसे बचाया

सीआरआईएसपीआर विकसित करने वाली कंपनियां खतरे को कम करती हैं, इस तथ्य को इंगित करती हैं कि टूटी क्रोमोसोम प्राकृतिक डीएनए की मरम्मत का हिस्सा हैं। इंटेलिया थेरेपीटिक्स जेनिफर स्मोटर बताते हैं, "इंटेलिया का मानना ​​नहीं है कि इन निष्कर्षों ने सीआरआईएसपीआर-आधारित चिकित्सीय के लिए पथ को आगे बढ़ाया है। सामान्य कोशिकाओं में डीएनए अन्य हस्तक्षेप के बिना निरंतर आधार पर टूटने, मरम्मत और अन्य पुनर्गठन से गुज़र रहा है। बड़ी घटना डीएनए ब्रेक से हटाने को क्षेत्र में जाना जाता है। विभाजित कोशिकाएं उच्च-निष्ठा की मरम्मत का उपयोग करती हैं जो डीएनए के लंबे हिस्सों को दोहरे फंसे हुए तोड़ने के लिए फैलाती है, और इन प्रक्रियाओं से हटाए गए विलोपन इस प्रक्रिया से उत्पन्न हो सकते हैं। " प्रभाव "किसी भी जीनोम-संपादन तकनीक, या स्वाभाविक रूप से होने वाले ब्रेक के साथ देखा जाएगा।" यही है, समस्या प्राकृतिक डीएनए क्षति / मरम्मत प्रतिक्रियाओं के साथ हैं, उपकरण नहीं।

इंटेलिया एक लिपिड नैनोपार्टिकल वितरण प्रणाली का उपयोग करते हुए कुछ सिंगल-जीन रोगों और कैंसर पर प्रीक्लिनिकल शोध आयोजित करता है। चूहों और बंदरों में अब तक प्रयोग कैंसर का कोई संकेत नहीं दिखाते हैं, लेकिन कंपनी यकृत कोशिकाओं को लक्षित कर रही है, न कि तेजी से विभाजित कोशिकाएं जो सेंगर शोधकर्ताओं ने उपयोग की थीं। स्मोटर कहते हैं, सेल विकल्प बड़े हटाने की व्याख्या कर सकता है।

एडिटस मेडिसिन के प्रवक्ता क्रिस्टी बार्नेट ने लिखा है कि "लेखकों द्वारा वर्णित अनजान जीनोमिक परिवर्तनों की पीढ़ी, सभी जीनोमिक दवा दृष्टिकोणों पर लागू होती है, यादृच्छिक लेंटिविरल सम्मिलन-आधारित दृष्टिकोण जैसे कि सीआर-टी थेरेपी में उपयोग की जाती है। जस्ता उंगली न्यूक्लियस, मेगा-टीएएलएस, और सीआरआईएसपीआर जैसे जीनोमिक काटने के दृष्टिकोण। "

कंपनी के प्रीक्लिनिकल प्रयोग हस्तक्षेप से बाहर निकल रहे हैं जो चिकित्सकीय प्रासंगिकता की कोशिकाओं को प्रतिकूल रूप से बदलते हैं, बार्नेट कहते हैं। "सीआरआईएसपीआर के बारे में महान चीजों में से एक यह है कि इसमें बहुत रुचि है और इस पर काम करने वाले बहुत से लोग हैं। लेकिन, फिर से, हम इस नवीनतम खंडपीठ शोध के बारे में जानते हैं, विशेष रूप से चिंतित नहीं हैं क्योंकि हम सीआरआईएसपीआर बनाने के लिए काम करते हैं आधारित दवाएं। "

क्या सीआरआईएसपीआर उन कोशिकाओं के लिए सुरक्षित हो सकता है जो विभाजित नहीं होते हैं?

टेक्सास साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर में आण्विक जीवविज्ञान विभाग के प्रोफेसर और अध्यक्ष एरिक ओल्सन, ऐसा सोचते हैं। उनकी टीम चूहों में और मानव हृदय मांसपेशियों की कोशिकाओं में डुचेन मांसपेशी डिस्ट्रॉफी उत्परिवर्तन को सही करने के लिए सीआरआईएसपीआर का उपयोग करती है, जो एक अलग सहायक अणु (सीपीएफ 1) का उपयोग करके विभाजित नहीं होती है। "इस (नए) पेपर के नतीजों का अधिक अर्थ नहीं लिया जाना चाहिए। यह रिपोर्ट मांसपेशियों के विनाशकारी विकारों के लिए प्रगति के लिए एक सतर्क नोट है, लेकिन प्रगति के लिए एक रोडब्लॉक नहीं है।" चूंकि मांसपेशी कोशिकाएं विभाजित नहीं होती हैं, इसलिए वे कैंसर नहीं बन सकते हैं या क्षतिग्रस्त जीन पर गुजर सकते हैं।

आगे देख रहा

यदि कोई दृष्टिकोण क्लिनिक में पहुंचने जा रहा है तो सीआरआईएसपीआर जीन संपादन में ऑप्टिमाइज़ करने के लिए चर की एक चुनौतीपूर्ण संख्या है। रणनीतियां विभिन्न मरम्मत तंत्र का उपयोग कर सकती हैं; वितरण मार्ग; सेल प्रकार; लक्ष्य जीन; आणविक कैंची; और आरएनए गाइड।

60 मिनट के एपिसोड पर घूमने वाले जी-व्हिज के दावों के विपरीत, क्लिनिकल ट्रायल्स.gov में सीआरआईएसपीआर-उपचार उपचार के लिए रोस्टर केवल 17 प्रविष्टियां हैं, कुछ विचित्र। सूची में विषम गले पर एक प्रयोग शामिल है; सिकल सेल रोग वाले बच्चों के माता-पिता के "ज्ञान, दृष्टिकोण और विश्वास" की जांच; और संज्ञाहरण के लिए विरासत असहिष्णुता का एक प्राकृतिक इतिहास अध्ययन जिसमें जीन संपादन के साथ कुछ लेना देना नहीं है। अधिकांश चीन से हैं, जो भी इसका मतलब है। लेकिन यह स्पष्ट है कि प्रचार वास्तविकता से बहुत दूर है।

सीआरआईएसपीआर जीन संपादन के भविष्य पर अंतिम शब्द फ्रांसीसी एंडरसन को जाता है, जिसने 1 99 0 में विरासत में प्रतिरक्षा की कमी के इलाज के लिए जीन थेरेपी के लिए पहला नैदानिक ​​परीक्षण किया।

"सीआरआईएसपीआर-कैस 9 के साथ स्थिति कई नई विघटनकारी प्रौद्योगिकियों के समान है। प्रारंभ में नई संभावनाओं के कारण बहुत उत्साह है। फिर हानिकारक साइड इफेक्ट्स की खोज की जाती है और उत्तेजना तेजी से कम हो जाती है। लंबे समय तक कड़ी मेहनत के बाद, प्रौद्योगिकी का पूरा मूल्य जीन थेरेपी में यही हुआ। सीआरआईएसपीआर-कैस 9 एक बहुत ही शक्तिशाली तकनीक है जिसका उपयोग भविष्य में काफी दूर किया जाएगा। अप्रत्याशित जीनोमिक क्षति को सुलझाने में एक समस्या है। "

मैं सहमत हूँ। समय और सही आणविक उपकरण के साथ, सीआरआईएसपीआर अपना रास्ता खोजेगा - जैसे जीन थेरेपी।

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