Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Ryzykowne manipulacje genetyczne

Recommended Posts

Technika edytowania genomu CRISPR-Cas9 budzi kontrowersje od samego początku. Nie od dzisiaj wiadomo, że podczas prób edytowania do dzieła przystępują mechanizmy naprawcze, które gwałtownie próbują uzupełnić miejsca przecięcia nici DNA, wstawiając tam przypadkowe fragmenty genomu i usuwając inne przypadkowe. Najnowsze badania pokazały, że problemy są znacznie większe, niż sądzono. Technika ta może doprowadzić do tak dużych zaburzen genomu, że może to zagrażać zdrowiu pacjenta.

Okazało się, że w DNA uszkodzonym podczas techniki CRISPR-Cas9 dochodzi do delecji tysięcy par bazowych, w tym takich, które znajdują się daleko od miejsca edycji. Może to spowodować wyłączenie jednych genów, a włączenie innych, w tym takich, które promują rozwój nowotworów. Niedawno zresztą opublikowano wyniki dwóch badań, które wykazały, że niektóre komórki edytowane wspomnianą powyżej metodą utraciły kluczowe mechanizmy zapobiegające powstawaniu nowotworów.

Najnowsze badania to poważny problem dla firm, które zainwestowały w CRISPR-Cas9. W ciągu zaledwie 20 minut od ujawnienia ich wyników rynkowa wartość akcji trzech takich firm spadła o ponad 300 milionów dolarów.

Przedsiębiorstwa te twierdzą, że opisywane w badaniach problemy nie dotyczą komórek, które mają one zamiar poddawać edycji. Gdyby bowiem dotyczyły i gdyby problemem był mechanizm przystępujący do gwałtownego chaotycznego naprawiania DNA, to podobne problemy powinny występować również we wcześniej opracowanych technikach edycji genów.

Genetyk Tom Barnes, prezes ds. innowacji w Intellia Therapeutics mówi, że jego przedsiębiorstwo podczas badań na myszach sprawdzało edytowane nici DNA pod kątem potencjalnych uszkodzeń i nieprawidłowości i nie zauważyło żadnych zmian wywołujących nowotwory. Z kolei rzecznik prasowa Editas Medicine, Cristi Barnett, stwierdziła, że potencjalne uszkodzenia DNA w wyniku edycji CRISPR to interesujący temat, ale nie stanowi to problemu w stosowanych przez nas technikach.

Mniej sceptycznie podchodzi do nowych badań świat akademicki. Jeden z czołowych twórców nowej techniki stwierdził, że wspomniane badania zostały solidnie przeprowadzone, są wiarygodne i powinny stanowić ostrzeżenie. Jednak również i akademicy zadają istotne pytanie: skoro CRISPR powoduje zmiany, mogące prowadzić do nowotworów, dlaczego nowotwory nie pojawiały się u myszy, na których testowano tę technikę?

Autorzy badań odpowiadają, że dotychczas bardzo rzadko przeprowadzano pełne sekwencjonowanie genomów komórek poddanych CRISPR. Ponadto tam, gdzie je przeprowadzano robiono to za pomocą techniki PCR. Jednak by była ona skuteczna konieczne jest przeprowadzenie reakcji wiązania, problem w tym, że w czasie CRISPR miejsca wiązania mogą być tracone, więc nie wszystkie nici DNA można następnie badać za pomocą PCR.

Autorzy nowych badań informują, że gdy przeprowadzili CRISPR na mysich komórkach macierzystych, mysich komórkach krwi oraz na komórkach siatkówki ludzkiego oka powszechnym zjawiskiem było "rozległe uszkodzenie genomu". W jednym przypadku aż w 2/3 komórek doszło do mniejszych uszkodzeń, a w 21% zauważono na odcinku do 6000 par zasad delecję aż 250 par. Jako, że w celach terapeutycznych zamierza się edytować genomy miliardów komórek, istnieje spore prawdopodobieństwo, że w jednej lub więcej komórkach pojawią się uszkodzenia zagrażające rozwojem choroby.

Tymczasem w USA już rozpoczęto rekrutację do testu klinicznego techniki CRISPR. Jego celem jest takie przystosowanie komórek odpornościowych pacjenta, by atakowały one nowotwór, na który pacjent choruje.

Nie można wykluczyć, że technika CRISPR nie będzie całkowicie bezpieczna. Być może wyleczenie z groźnej choroby będzie wiązało się ze zwiększeniem ryzyka pojawienia się w przyszłości nowotworu. Powstaje więc pytanie, czy technika CRISPR-Cas9 zostanie dopuszczona do użycia oraz czy nadal będą prowadzone prace nad nią. Gdy w 2003 roku u jednego z chłopców poddanych we Francji eksperymentalnemu leczeniu genetycznemu pojawiła się białaczka na wiele lat zaprzestano podobnych badań w Europie i USA.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Danii i Wielkiej Brytanii pozyskali DNA z cegły sprzed 2900 lat. Analiza, opublikowana przez nich na łamach Nature Scientific Reports, dostarcza informacje na temat roślin uprawianych w państwie nowoasyryjskim i pokazuje, że dzięki rozwojowi technologii możemy badać przeszłość tak, jak nigdy wcześniej. Możliwe bowiem stało się pozyskiwanie informacji genetycznych zamkniętych w materiałach budowlanych sprzed tysiącleci. Kto wie, co w przyszłości znajdziemy w budowlach starożytnego Rzymu, Chin czy Indii.
      Wspomniana cegła znajduje się w zbiorach Narodowego Muzeum Danii. Pochodzi z pałacu Aszurnasirpala II, który panował w latach 883–859 przed Chrystusem i uczynił z Asyrii jedną z największych światowych potęg. Budowa pałacu w Kalhu rozpoczęła się około 879 roku p.n.e. Na cegle znajduje się inskrypcja wykonana pismem klinowym w języku akadyjskim. Dowiadujemy się z niej, że cegła „jest własnością pałacu Ashurnasirpala, króla Asyrii". Dzięki niej możemy datować ją na lata 879–869 p.n.e.
      Cegła trafiła do duńskiego muzeum w 1958 roku w dwóch kawałkach.W 2020 roku, podczas projektu digitalizacji zabytków, jej dolna część pękła. Naukowcy wykorzystali okazję i pobrali próbkę z wnętrza, które przez tysiąclecia było chronione przed zanieczyszczeniem. Pobrany materiał został zbadany pod kątem występującego w nim DNA, które następnie zsekwencjonowano. Naukowcy zidentyfikowali 34 taksony roślin. Najczęściej występujący materiał genetyczny należał do rodziny kapustowatych (Brassicaceae) oraz wrzosowatych (Ericaceae). Odnotowano też obecność brzozowatych (Betulaceae), wawrzynowatych (Lauraceae) oraz dzikich traw (Triticeae), do których należy np. pszenica.
      Zespół złożony z asyriologów, archeologów, biologów i genetyków dokonał następnie porównania znaleziska z danymi botanicznymi ze współczesnego Iraku oraz z asyryjskimi opisami roślin. Głównym materiałem, z jakiego powstała cegła, była glina z brzegu Tygrysu, wymieszana ze słomą, sieczką lub zwierzęcymi odchodami. Całość wkładano do formy, następnie odciskano na nim napis i pozostawiano na słońcu do wyschnięcia. Cegła nie była wypalana, co pomogło w zachowaniu materiału genetycznego.
      Glina w różnych postaciach jest bardzo często spotykana na stanowiskach archeologicznych na całym świecie. Najnowsze osiągnięcie pokazuje, że możemy z niej pozyskać niezwykle pożyteczne informacje dotyczące flory i fauny.
      Autorzy najnowszych badań skupili się jedynie na opisie DNA roślin, gdyż było go najwięcej i najlepiej się zachowało. Uważają jednak, że – w zależności od próbki – można będzie z gliny pozyskać o wiele więcej informacji, w tym i takie dotyczące kręgowców oraz bezkręgowców. To pozwoli na lepsze opisanie bioróżnorodności sprzed tysiącleci, zrozumienie dawnych cywilizacji i zachodzących zmian w świecie roślinnym oraz zwierzęcym. Szczególnie cenny może być taki materiał, jak opisana cegła, którą można było bardzo precyzyjnie datować.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zachowana historia imperiów to przede wszystkim historia ich elit. To po nich pozostają wspaniałe zabytki archeologiczne czy zabytki pisane. Nie inaczej jest w przypadku państwa Inków. Jednym z najbardziej znanych stanowisk archeologicznych związanych z Inkami jest Machu Picchu, pałac rodziny królewskiej, centrum ceremonialne i gospodarcze. Niedawno przeprowadzone w nim badania sugerują, że powstało dekady wcześniej, niż dotychczas przypuszczano i należy zmienić chronologię historii Inków. Teraz zaś naukowcy wykorzystali DNA by określić miejsce pochodzenia służby królewskiej, yanacona i aclla, przebywającej w Machu Picchu.
      Podobnie jak w innych posiadłościach królewskich, tak i w Machu Picchu mieszkały nie tylko elity, ale również pracownicy. Wielu z nich przebywało tam przez cały czas, nie tylko podczas wizyty władcy. Archeolodzy od dawna przypuszczali, że osoby z niższych warstw społecznych niekoniecznie musiały pochodzić z okolicy. Świadczyło o tym np. zróżnicowanie wyposażenia grobów. Jednak jednak ostatecznym dowodem mogło być tylko badanie DNA. Dzięki niemu możemy dowiedzieć się czegoś nie o elitach i rodzie królewskim, ale o ich służbie, mówi profesor Jason Nesbitt, który badał DNA z pochówków osób zatrudnionych w Machu Picchu.
      Uczeni porównali genomy 34 osób pochowanych w Machu Picchu z innymi pochówkami rozsianymi po Imperium Inków oraz z genomami współcześnie żyjących osób. Okazało się, że służba królewska pochodziła z całego Imperium, niektórzy przybyli nawet z Amazonii. Co więcej, tylko niektórzy byli ze sobą spokrewnieni. A to wskazuje, że trafili do Machu Picchu pojedynczo, a nie wraz z całymi grupami rodzinnymi. Widzimy tutaj, że mieli różne pochodzenie i przybyli z różnych części Imperium. Badania te wzmacniają wcześniejsze przypuszczenia, mówi Nesbitt. Uczony ma na myśli dotychczasowe wyniki badań archeologicznych oraz analizy dokumentacji, które sugerowały zróżnicowane pochodzenie osób z niższych warstw społecznych. Na przykład z XVI-wiecznych dokumentów wynika, że Cusco było zróżnicowane etnicznie, można więc było przypuszczać, że podobnie było w innych miejscach państwa Inków, jednak brak było dostatecznego dowodu. Badacz zwraca też uwagę na fakt, że w samym materiale genetycznym nie ma niczego, co wskazywałoby, że ludzie ci stanowili służbę w pałacu. Dowodów na to dostarczyły badania archeologiczne oraz analiza informacji historycznych.
      Rodowi królewskiemu służyli tzw. yanacona. Byli to mężczyźni, którzy nie byli etnicznymi Inkami. Pochodzili z podbitych terenów, skąd byli zabierani przez samego władcę lub przekazywani mu w prezencie przez lokalnych możnych. Yanacona za żony dostawali aclla – „wybrane kobiety” – które również zabrano z ich grup etnicznych i specjalnie szkolono do służby przy rodzinie królewskiej. Cmentarze służby znajdowały się poza murami Machu Picchu.
      Analizy osteologiczne wskazują też, że yanacona i aclla prowadzili dość wygodne życie w porównaniu z resztą społeczeństwa. Nie pracowali na roli ani w budownictwie, u zbadanych szkieletów nie widać ran spowodowanych działaniami wojennymi, ani deformacji czy chorób wywołanych niedożywieniem i chorobami w dzieciństwie. Wielu z nich dożyło dorosłości, a znacząca liczba przekroczyła 50. rok życia. Należeli więc do warstw niższych, ale nie najniższych, a władcy o nich dbali.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Advances.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pewnego dnia uczennica szóstej klasy Jennifer Doudna po powrocie do domu ze szkoły odkryła, że tato zostawił jej na łóżku książkę „Podwójna helisa”. Ucieszyła się, myśląc, że to jeden z tych kryminałów, które tak uwielbia. Kiedy zaczęła ją czytać w deszczową sobotę, odkryła, że w pewnym sensie miała rację. Okazało się, że książka Jamesa Watsona to fascynująca, intensywna i pełna zwrotów akcji opowieść o rywalizacji, której stawką było odkrycie tajemnicy życia: jego elementów składowych. I chociaż doradca zawodowy z liceum powiedział Jennifer, że „nauka nie jest dla dziewcząt”, ona postanowiła – między innymi pod wpływem „Podwójnej helisy” – że zostanie naukowczynią.
      Kierowana pasją zrozumienia, jak działa natura, i przekształcania badań podstawowych w wynalazki, Jennifer Doudna przyczyniła się do odkrycia, które sam James Watson określił mianem najważniejszego biologicznego osiągnięcia od czasu poznania struktury DNA. Doudna i jej współpracownicy przekuli ciekawość i pasję badaczy w innowację, która z pewnością zmieni losy ludzkości: w łatwe w użyciu i skuteczne narzędzie, za pomocą którego można precyzyjnie edytować kod życia, DNA. Owo narzędzie – znane pod akronimem CRISPR – otwiera na oścież bramy wiodące do nowego, odważnego świata medycznych cudów i… sprawia, że mnożą się pytania z pogranicza filozofii, etyki i moralności. 
      Upór i ciężka praca przyniosły niezwykłe owoce, a Jennifer Doudna i Emmanuelle Charpentier otrzymały w 2020 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za „rozwój metody edytowania genów”.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Łuskowce to niezwykłe zwierzęta. Wyglądają trochę jak skrzyżowanie mrównika afrykańskiego z pancernikiem. Ich najbliższymi krewnymi są m.in. koty i... nosorożce. Łuskowce to słabo poznana, trudna do badania grupą zwierząt. Są zagrożone, głównie przez kłusownictwo. Nic więc dziwnego, że naukowcy usiłują jak najlepiej je poznać, by opracować odpowiednie metody ochrony.
      Uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) donieśli właśnie, że łuskowce są jeszcze bardziej niezwykłe, niż się wydawało. Uczeni odkryli, że łuskowiec białobrzuchy jest ssakiem o drugiej największej liczbie chromosomów.
      Okazuje się, że samice tego gatunku mają 114 chromosomów. Więcej, bo 118, zidentyfikowano jedynie u palczatka boliwijskiego (Dactylomys boliviensis). U człowieka zaś znajdziemy jedynie 46 chromosomów.
      To jednak nie jedyne zaskoczenie, jakie czekało na uczonych. Samce łuskowców białobrzuchych mają bowiem... 113 chromosomów, a więc mniej niż samice. Zwykle obie płci w ramach jednego gatunku mają tyle samo chromosomów. Na naszej planecie nie ma żadnych podobnych im stworzeń. Tworzą własny rząd i własną rodzinę, mówi Jen Tinsman z UCLA.
      Łuskowce trudno jest badać. Bardzo źle znoszą niewolę, jedynie kilka ogrodów zoologicznych na świecie nauczyło się je w niej utrzymywać. W naturze zaś trudno je znaleźć, a technologie monitorowania często zawodzą. Łuskowce potrafią pozbyć się z ciała urządzeń monitorujących, ocierając się o drzewa.
      Łuskowce kopią w ziemi i za pomocą swoich długich języków polują na mrówki, termity i inne owady. Niektóre gatunki, jak łuskowiec białobrzuchy, żyją na drzewach. Inne zamieszkują nory wykopane w ziemi. Gdy czują się zagrożone, zwijają się w kulę otoczoną twardymi łuskami. Widywano lwy, które – nie wiedząc co zrobić z łuskowcem w pozycji obronnej – toczyły taką kulkę.
      Łuskowce giną w dużej mierze z powodu przesądów i niewiedzy. W tzw. tradycyjnej medycynie, od Chin po Nigerię, wykorzystuje się ich łuski. Są też zabijane dla mięsa. Na lokalnych rynkach osiągają cenę około 10 USD, w handlu międzynarodowym, tam, gdzie bogaci tzw. smakosze chcą spróbować czegoś nowego, egzotycznego, osiągają cenę ponad 1000 USD. Przemyt łuskowców to równie dobry biznes, co handel bronią, narkotykami czy fałszywymi dowodami tożsamości.
      Badania genetyczne mają pomóc w uratowaniu tych niezwykłych zagrożonych zwierząt. Zrozumienie ich chromosomów i struktury genetycznej jest ważne dla ich ochrony. Może bowiem wpływać na sposób zarządzania populacją. Jeśli znajdziemy duże różnice genetyczne pomiędzy dwiema grupami, możemy dostosować ochronę do ich potrzeb, mówi profesor Ryan Harrigan.
      Obecnie zagrożone są wszystkie gatunki łuskowców.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludwig van Beethoven, jeden z największych kompozytorów wszech czasów, wcześnie zaczął tracić słuch i z czasem cierpiał na całkowitą głuchotę. Naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka postanowili znaleźć przyczynę schorzenia. Naszym głównym celem było rzucenie światła na problemy zdrowotne Beethovena, w tym na słynną postępującą utratę słuchu, która rozpoczęła się gdy miał około 25 lat i w wyniku której do roku 1818 stał się całkowicie głuchy, mówi Johannes Krause.
      W 1802 roku kompozytor zażyczył sobie, by po jego śmierci jego choroby dokładnie opisano, a opis upubliczniono. Od tamtej pory biografowie Beethovena zaproponowali wiele różnych hipotez dotyczących chorób, na jakie cierpiał, oraz ich przyczyn.
      Naukowcy z Instytutu im. Maxa Plancka, Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn, University of Cambridge czy Uniwersytetu Katolickiego w Leuven przeanalizowali DNA kompozytora, uzyskane z pukli jego włosów. Nie byliśmy w stanie znaleźć genetycznej przyczyny dla utraty słuchu przez Beethovena i dla jego kłopotów z układem pokarmowym. Stwierdziliśmy jednak, że Beethoven miał genetyczną predyspozycję do chorób wątroby. Analizy metagenomiczne wykazały również, że w ostatnich miesiącach przed śmiercią cierpiał na wirusowe zapalenie wątroby typu B. Biorąc pod uwagę jego genetyczną predyspozycję do chorób wątroby oraz zamiłowanie do alkoholu, możemy z dużą dozą prawdopodobieństwa założyć, że choroba ta stała się przyczyną jego śmierci, czytamy w opublikowanym na łamach Cell Current Biology artykule Genomic analyses of hair from Ludwig van Beethoven.
      Badacze odkryli również, że gdzieś na przestrzeni 7 pokoleń pomiędzy żyjącym w XVI wieku Aertem van Beethovenem, a urodzinami Ludwiga van Beethovena (ur. 1770) jedno z dzieci w rodzinie van Beethovenów urodziło się ze związku pozamałżeńskiego, a Ludwig był potomkiem tego dziecka.
      Autorzy analizy przypominają, że głośne wcześniej badania wskazujące, iż kompozytor zmarł w wyniku zatrucia ołowiem opierały się na próbkach, które nie należały do Beethovena, a pochodziły od kobiety.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...