Erreurs graves outil ADN de la fléau qui est un animal de travail en biologie

L'étude révèle "un manque de connaissances" sur la mise en œuvre des plasmides en laboratoire, explique Hiroyuki Nakai, généticien à la Health & Science University en Oregon, qui n'a pas été impliqué dans le travail. Il avait déjà remarqué des problèmes de plasmides faits en laboratoire, mais a été surpris par la fréquence des erreurs énumérées par l'étude. Il y a probablement beaucoup d'œuvres scientifiques qui ont été publiées pour lesquelles les résultats ne sont pas reproductibles en raison d'erreurs dans la conception du plasmide, ajoute-t-il.

Pasé du temps

Les plasmides sont des outils populaires dans les laboratoires de biologie, car les bactéries, y compris l'organisme modèle répandu Escherichia coli , utilisent des structures pour stocker et remplacer les gènes. Cela signifie que les biologistes peuvent produire du plasmide de concepteur qui contiennent divers gènes intéressants, puis e. Coli peut les persuader de les enregistrer et d'en faire de nombreuses copies.

Bruce Lahn, scientifique en chef de VectorBuilder, une entreprise basée à Chicago, en Illinois, fournit les outils de livraison de gènes, dit que lui et d'autres biologistes ont remarqué des problèmes de qualité plasmidique pendant des années. Lorsque Lahn était professeur à l'Université de Chicago, un doctorant a passé six mois dans son laboratoire pour reproduire deux plasmides qui avaient été signalés dans la littérature scientifique. "Nous n'avons pas pensé à la qualité du plasmide, mais l'expérience n'a pas fonctionné" parce que les erreurs du plasmide contenaient, dit-il.

maintenant chez Vectorbuilder Lahn dit qu'il est constamment confronté au problème - il a donc décidé de l'évaluer systématiquement. Lorsque les clients soumettent un plasmide défectueux, "ils perdent beaucoup de temps", et les étapes supplémentaires du contrôle de la qualité augmentent les coûts de production du plasmide et leur emballage dans les virus, dit-il.

L'analyse de l'équipe VectorBuilder a abouti à un smorgasbord d'erreurs dans les plus de 2 500 plasmides notés. Certains contenaient des gènes qui codaient des protéines, qui pour e. Les coli étaient toxiques, ce qui signifie qu'ils pourraient ralentir ou arrêter la croissance des organismes, aux biologistes pour reproduire leurs plasmides. D'autres qui étaient destinés à l'emballage dans des protéines codées codées qui étaient toxiques pour ces virus. Et certains contenaient des séquences d'ADN répétitives qui peuvent s'accumuler dans des mutations plasmidiques.

Examen des erreurs

Les erreurs les plus courantes trouvées Lahn et ses collègues étaient connectées à un outil clé pour la thérapie génique. Les thérapies sont souvent emballées dans des virus adéno-associés (AAV), qui sont largement inoffensifs et peuvent transporter des traitements dans les cellules. Lors de la production du plasmide pour ces chercheurs de Sandwich AAVS, un gène thérapeutique entre les séquences qui sont appelées ITR et jouent un rôle crucial pour garantir que le gène est emballé dans le virus pour la livraison. Ces séquences envoient essentiellement un signal biologique des cellules, qui dit "j'appartiens à ce virus". Cependant, l'équipe a constaté qu'environ 40% des plasmides AAV dans l'étude avaient des mutations dans les régions ITR qui pourraient falsifier ce message important. Si les chercheurs utilisaient ce plasmide incorrectement conçu, leur thérapie génique ne pourrait pas fonctionner et cela pourrait prendre beaucoup de temps aux scientifiques pour découvrir pourquoi.

Mark Kay, spécialiste de la pédiatrie et de la génétique à la Stanford School of Medicine de Californie, a également constaté que les défauts plasmidiques peuvent retarder les projets de laboratoire. Cependant, il est convaincu que les scientifiques peuvent reconnaître et corriger ces erreurs. Il dit que les chercheurs en thérapie génique connaissent des problèmes de TIR possibles et que les erreurs dans les environnements cliniques sont peu probables. En effet, les autorités réglementaires telles que la Food and Drug Administration des États-Unis ont des normes strictes, les chercheurs obligent à analyser soigneusement leurs plasmides avant de les utiliser à la clinique.

Nakai dit que la revue des plasmides pour les erreurs par séquençage pourrait attirer les chercheurs conscients des problèmes soulignés dans l'étude. Certaines entreprises, dont PlasmidArus à Eugene, Oregon, et éliminent les biopharmaceutiques à Hayward, en Californie, offrent un séquençage plasmidique pour environ 15,00 $ par échantillon, explique Nakai, qui n'a aucun intérêt financier dans les deux sociétés. Il recommande également que les nouveaux travailleurs de laboratoire passent du temps à apprendre des concepteurs de plasmides expérimentés; C'est un processus manuel fastidieux, dit-il, mais si vous faites une erreur, il peut perdre beaucoup de temps et d'argent.

Une autre façon pour les laboratoires d'éviter les problèmes est de rendre vos séquences plasmidiques dans des référentiels en libre accès accessibles au public, explique Melina Fan, directrice scientifique de l'organisation à but non lucratif Addgenene à Watertown, Massachusetts. AddGene propose un tel référentiel, indique Fan, et "Séquences le plasmide stocké et communique les données de séquence via le site Web à utiliser par la communauté". Il est important de vérifier les plasmides.

Lahn espère que l'analyse de son équipe attire l'attention des chercheurs sur le fait que ces outils de laboratoire d'animaux de travail sont souvent pris pour acquis. "La santé de l'outil est quelque chose auxquels les gens ne pensent pas", dit-il, même s'ils le devraient.