CRISPR:Mere end blot til genredigering?

Genredigeringsværktøjet CRISPR er blevet udråbt som et videnskabeligt mirakel bestemt til at udrydde sygdomme fra seglcelleanæmi til kræft, eller fordømt som "den genetiske saks, der skræddersy den menneskelige genpulje, "en etisk risikabel teknologi, der driver os mod en designer-baby.

Forskere fra Case Western Reserve University ser en anden mulighed i CRISPR-teknikken:Et nyt "universal biosensing"-punkt-of-care medicinsk udstyr – svarende til den eksisterende kommercielle blodsukkersensor – der hurtigt og præcist detekterer besværlige vira som human papillomavirus (HPV) ) eller parvovirus (parvo).

At gøre det, forskere konverterede CRISPR "genkendelsesinduceret enzymatisk signal" til et elektrisk signal, som derefter blev brugt til at detektere biomarkørerne for disse vira.

"Dette kunne en dag blive en simpel, nøjagtig og omkostningseffektiv plejeapparat til identifikation af forskellige nukleinsyrevira, såsom HPV eller parvo fra en enkelt dråbe af en blodprøve, " sagde Yifan Dai, en ph.d. kandidat i kemiafdelingen og hovedforfatter på et papir om processen, som landede forsidehistorien for Angewandte Chemie , et tidsskrift fra German Chemical Society. "Og det ville også være ekstremt hurtigt."

Dai sagde, at eksisterende test for disse vira tager tre til fem dage for et nøjagtigt resultat og kan være dyre, mens biosensoren, som Case Western Reserve-forskere forestillede sig, ville give nøjagtige resultater på under en time.

Ifølge U.S. Centers for Disease Control, HPV er en almindelig virus, der kan føre til seks typer kræft senere i livet. Næsten 80 millioner amerikanere er inficeret med en eller anden type HPV, spredes gennem intim hud-mod-hud kontakt.

Parvovirus B19, eller parvo, spredes gennem luftvejssekret, såsom spyt eller næseslim, når en smittet person hoster eller nyser. Virussen kan vise en række symptomer, afhængig af en persons alder og generelle helbred. Omkring to ud af 10 personer, der er inficeret med denne virus, vil ikke have nogen symptomer. Andre kan kun have et mildt udslæt.

Hvad er ECRISPR?

Akronymet CRISPR står for "clusters of regularly interspaced short palindromic repeats" og er en forkortelse for CRISPR-Cas system, et specialiseret protein eller enzym, der fungerer som en molekylær saks, skære specifikke strenge eller sekventering af DNA og dermed kortslutte mutationen.

Genom redigering involverer at ændre disse sekvenser, og derved ændre de genomiske budskaber. Dette kan gøres ved at indsætte et snit eller brud i DNA'et og narre en celles naturlige DNA-reparationsmekanismer til at indføre de ændringer, man ønsker, ifølge en LiveScience-rapport.

CRISPR-cas9, første gang brugt i 2016, var tilbage i overskrifterne, da nyheden brød ud i denne uge om, at videnskabsmænd havde skabt en ny måde at redigere DNA på, kaldet "prime redigering, "der ser ud til at gøre det endnu nemmere at præcist og sikkert omskrive gener, mens CRISPR hovedsageligt havde haft succes med at skære DNA.

E-CRISPR er navnet Dai og medforfattere giver til det, de kalder en "elektrokemisk platform", der er afhængig af præcisionen i CRISPR-teknikken til at identificere og kvantificere vira i blodet. Det, der lyder komplekst, er faktisk ret simpelt, Dai sagde,

"CRISPR-teknikken fungerer således, at den skærer alt det ikke-specificerede enkeltstrengede DNA omkring det, når målet er genkendt, så vi programmerer til elektrokemisk at undersøge denne aktivitet, " sagde han. "Ingen virus - ingen skæring, det er så enkelt. Og det modsatte er sandt:Hvis CRISPR begynder at skære, vi ved, at virussen er til stede."