I ricercatori ingegnere modelli animali 'Cas9' per studiare le malattie, informa scoperta di nuovi farmaci

Agosto 10, 2015 Admin Salute 0 3
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I ricercatori del Broad Institute e del Massachusetts Institute of Technology hanno creato un nuovo modello di topo per semplificare l'applicazione del sistema di CRISPR-Cas9 per esperimenti in vivo genoma di editing. I ricercatori hanno utilizzato con successo il nuovo modello "Cas9 mouse" di modificarla geni multipli in una varietà di tipi di cellule, e modellare adenocarcinoma polmonare, uno dei tumori umani più letali. Il mouse è già stato messo a disposizione della comunità scientifica ed è utilizzato dai ricercatori più di una dozzina di istituzioni. Un documento che descrive questo nuovo modello e le sue prime applicazioni in campo oncologico appare questa settimana in cella.

Negli ultimi anni, studi genetici hanno trovato migliaia di collegamenti tra geni e malattie varie. Ma per dimostrare che un gene specifico sta giocando un ruolo nello sviluppo della malattia, i ricercatori hanno bisogno di un modo per perturbare - che è, spegnere il gene spento, accenderlo, o alterare in altro modo - e studiare il effetti.

Il sistema genoma-editing CRISPR-Cas9 è uno dei metodi più convenienti disponibili per rendere queste alterazioni nel genoma. Mentre lo strumento è già utilizzata per testare gli effetti delle mutazioni in vitro - in linee cellulari in coltura, per esempio - è ora possibile utilizzare questo strumento per studiare funzioni geniche che utilizzano sistemi biologici intatti.




Il sistema CRISPR-Cas9 si basa su due elementi chiave per modificare il genoma: Cas9, una "scissione" enzima in grado di tagliare il DNA; e guidare RNA, una sequenza che dirige Cas9 al target DNA di interesse nel genoma. Tuttavia, l'enzima Cas9 presenta alcune sfide di consegna per le applicazioni in vivo.

. "Dotando il mouse con Cas9, siamo sollevati l'onere della consegna Questo consente di liberare spazio per la consegna di ulteriori elementi - sia da virus o le nanoparticelle - che permettono di mutare contemporaneamente più geni e anche apportare modifiche precise sequenze di DNA ", ha detto Randall Platt, uno studente laureato al MIT che lavora presso l'Istituto di massima nel laboratorio di Feng Zhang, professore assistente presso l'Istituto McGovern for Brain Research del MIT, e un membro del nucleo del Broad Institute. Platt e Sidi Chen, un borsista post-dottorato presso Koch Institute del MIT for Integrative Cancer Research lavora nel laboratorio dell'Istituto professor Phillip Sharp, sono stati co-primi autori della carta.

Questa capacità di perturbare geni multipli allo stesso tempo può essere particolarmente utile nello studio malattie complesse, come il cancro, in cui le mutazioni in più di un gene può essere guidando la malattia. Per dare prova di una potenziale applicazione per la ricerca sul cancro, gli autori hanno usato la "Cas9 mouse" per modellare adenocarcinoma polmonare. In precedenza, gli scienziati che lavorano con modelli animali hanno dovuto mettere fuori un gene alla volta, o modelli animali incrociate per produrre uno con le modificazioni genetiche necessarie, processi che sono difficile e richiede tempo.

"Il 'topo Cas9' permette ai ricercatori di perturbano più facilmente più geni in vivo", ha detto Zhang, che, insieme a Sharp, servito come co-autore senior della carta Cell. "L'obiettivo in via di sviluppo il mouse è stato quello di potenziare i ricercatori in modo che possano più rapidamente schermo attraverso la lunga lista di geni che sono stati implicati in malattie e processi biologici normali."

I ricercatori che contribuiscono al giornale anche scoperto che le cellule derivate dal "del mouse Cas9" potrebbero essere estratti per esperimenti di laboratorio e sono stati in grado di sfruttare le cellule Cas9 esprimono per modificare le cellule dendritiche del sistema immunitario, anche dopo che le cellule erano state rimosse dal mouse, consentendo ai ricercatori di sperimentare con le cellule che non sono facilmente accessibili e spesso non hanno la durata di condurre tali esperimenti.

"Come abbiamo dimostrato con le cellule del sistema immunitario, il mouse ci permette di sperimentare con le cellule che rimangono vitali solo per pochi giorni ex vivo sfruttando il fatto che già esprimono Cas9. Assente l'espressione di Cas9, non avremmo il tempo sufficiente per la Sistema CRISPR al lavoro la sua magia ", ha detto membro nucleo Broad e carta co-autore Aviv Regev, che è un professore associato di biologia al MIT. Laboratorio di Regev, insieme con il laboratorio di Broad anziano membro associato Nir Hacohen (un docente presso il Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School), ha utilizzato il mouse per indagare le cellule dendritiche, come riportato nello studio delle cellule.

"La manipolazione genetica è uno degli strumenti più importanti che abbiamo per indagare circuiti complessi, e la 'Cas9 mouse' ci aiuterà a farlo in modo più efficace", ha detto Regev.

Il "topo Cas9" è stato depositato presso Jackson Laboratory, dove è disponibile per l'intera comunità scientifica su richiesta.

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