Påvisning af CRISPR/Cas -gendoping

Alle atleter ønsker at være i toppen af ​​deres spil, når de konkurrerer, men nogle griber til forfængelige tilgange for at opnå maksimal muskelvækst, hastighed og smidighed. Den seneste udvikling inden for genredigeringsteknologi kan friste atleter til at ændre deres DNA for at få en fordel. Nu, forskere rapporterer i ACS ' Analytisk kemi demonstrere første skridt mod påvisning af denne type doping både i humant plasma og i levende mus.

Genredigeringsmetoden kaldet CRISPR/Cas er en populær måde for forskere at præcist ændre DNA i mange organismer, og den fik for nylig endnu mere opmærksomhed, da nøgleudviklere af metoden blev tildelt Nobelprisen i kemi i 2020. Med denne metode, forskere tilføjer et RNA -molekyle og et protein til celler. RNA -molekylet leder proteinet til den passende DNA -sekvens, og derefter skærer proteinet DNA, som en saks, at tillade ændringer. På trods af de etiske bekymringer, der er rejst om metodens potentielle anvendelse hos mennesker, nogle atleter kunne ignorere risiciene og misbruge det til at ændre deres gener. Fordi CRISPR/Cas ændrer DNA, det betragtes som "gendoping" og er forbudt af World Anti-Doping Agency, en uafhængig international organisation. Der skal udvikles en tilstrækkelig metode til at detektere CRISPR/Cas genredigering, imidlertid. Så, Mario Thevis og kolleger ønskede at se, om de kunne identificere det protein, der sandsynligvis ville blive brugt i denne type doping, Cas9 fra bakterierne Streptococcus pyogenes (SpCas9), i humane plasmaprøver og i musemodeller.

Teamet tilsatte SpCas9 -proteinet i humant plasma, isolerede derefter proteinet og skar det i stykker. Når stykkerne blev analyseret ved massespektrometri, forskerne fandt ud af, at de med succes kunne identificere unikke komponenter i SpCas9 -proteinet fra den komplekse plasmamatrix. I et andet forsøg, inaktiveret SpCas9, som kan regulere genekspression uden at ændre DNA, blev tilsat humane plasmaprøver. Med en lille ændring, metoden tillod teamet at rense og opdage den inaktive form. Endelig, holdet injicerede mus med SpCas9 og viste, at deres koncentrationer toppede i cirkulerende blod efter 2 timer og kunne detekteres op til 8 timer efter administration i muskelvæv. Forskerne siger, at selvom der stadig mangler meget arbejde, dette er et første skridt i retning af en test for at identificere atleter, der forsøger at opnå en uretfærdig fordel.