Forscher der University of Texas in Austin haben eine verbesserte Methode zur Genomeditierung entwickelt, die präziser und effizienter als vergleichbare Methoden ist und viele krankheitsverursachende Mutationen in Säugetierzellen gleichzeitig korrigieren kann. Sie konnten die Wirksamkeit dieser Methode auch bei der Korrektur von Skoliose-verursachenden Mutationen in Zebrafischembryonen nachweisen. Die neue Methode nutzt genetische Elemente von Bakterien, sogenannte Retronen, die die Mikroben vor Virusinfektionen schützen. Dies ist das erste Mal, dass Forscher eine krankheitsverursachende Mutation bei Wirbeltieren mithilfe von Retronen korrigiert haben, was Hoffnung auf neue Gentherapien für menschliche Erkrankungen weckt.
„Viele der bestehenden Methoden zur Genomeditierung beschränken sich auf ein oder zwei Mutationen, wodurch viele Menschen außen vor bleiben“, sagte Jesse Buffington, Doktorand an der UT und Co-Autor eines neuen Artikels in Nature Biotechnology . „Meine Hoffnung und mein Antrieb ist die Entwicklung einer Genomeditierungstechnologie, die Menschen mit möglicherweise einzigartigeren, krankheitsverursachenden Mutationen deutlich besser einbezieht und die mithilfe von Retronen eine deutlich breitere Patientenpopulation erreichen kann.“
Credits:
You-Chiun Chang/University of Texas at Austin
Buffington leitete die Forschung, die teilweise von Retronix Bio und der Welch Foundation unterstützt wurde, gemeinsam mit Ilya Finkelstein, einem Professor für Molekulare Biowissenschaften an der UT.
Da mit der neuen Methode ein großer Abschnitt defekter DNA durch eine gesunde Sequenz ersetzt werden kann, kann dasselbe Retron-basierte Paket jede beliebige Kombination von Mutationen innerhalb dieses DNA-Abschnitts beheben, ohne auf die Genetik einer bestimmten Person beschränkt sein zu müssen.
Andere Forscher nutzten Retronen zur Genomeditierung in Säugetierzellen, doch diese Methoden waren höchst ineffizient. Die beste Variante konnte lediglich in etwa 1,5 Prozent der Zielzellen neue DNA in das Genom einfügen. Die an der UT entwickelte Methode hingegen fügt die neue DNA in etwa 30 Prozent der Zielzellen ein, und die Forscher sehen Potenzial für eine weitere Verbesserung dieser Editiereffizienz.
Ein weiterer Vorteil der neuen Methode besteht darin, dass sie als in Lipid-Nanopartikeln eingeschlossene RNA in Zellen eingebracht werden kann. Die Nanopartikel sind so konstruiert, dass sie Probleme mit anderen herkömmlichen Methoden zur Gen-Editor-Einbringung mildern.
