Nopietnas kļūdas mēra DNS rīks, kas ir darba dzīvnieks bioloģijā

Pētījums atklāj "zināšanu trūkumu" par plazmīdu ieviešanu laboratorijā, saka Hiroyuki Nakai, Oregonas veselības un zinātnes universitātes ģenētiķis, kurš nebija iesaistīts darbā. Viņš jau bija pamanījis problēmas ar plazmīdām, kas izgatavotas laboratorijā, bet bija pārsteigta par pētījuma uzskaitīto kļūdu biežumu. Iespējams, ir daudz zinātnisku darbu, kas ir publicēti, par kuriem rezultāti nav reproducējami plazmīdu dizaina kļūdu dēļ, viņš piebilst.

Izvēlēts laiks

Plazmīds ir populāri instrumenti bioloģijas laboratorijās, jo baktērijas, ieskaitot plaši izplatīto modeļa organismu Escherichia coli , izmanto struktūras gēnu glabāšanai un aizstāšanai. Tas nozīmē, ka biologi var radīt dizaineru plazmīdu, kas satur dažādus interesantus gēnus, un pēc tam e. Coli var pārliecināt viņus tos ierakstīt un izgatavot daudzus eksemplārus.

Bruce Lahn, VectorBuilder galvenais zinātnieks, uzņēmums, kas atrodas Čikāgā, Ilinoisā, nodrošina gēnu piegādes rīkus, saka, ka viņš un citi biologi gadiem ilgi ir pamanījuši problēmas ar plazmīdu kvalitāti. Kad Lahns bija Čikāgas universitātes profesors, doktorants sešus mēnešus pavadīja laboratorijā, lai reproducētu divus plazmīdus, par kuriem ziņots zinātniskajā literatūrā. "Mēs nedomājām par plazmīda kvalitāti, bet tad eksperiments nedarbojās", jo bija ietvertas plazmīda kļūdas, viņš saka.

Tagad VectorBuilder Lahn saka, ka viņš pastāvīgi saskaras ar problēmu - tāpēc viņš nolēma to sistemātiski novērtēt. Kad klienti iesniedz kļūdainu plazmīdu, "viņi tērē daudz laika", un papildu pasākumi kvalitātes kontrolē palielina plazmīda ražošanas un to iesaiņojuma izmaksas vīrusos, viņš saka.

VectorBuilder komandas analīze izraisīja kļūdu smorgasbordu vairāk nekā 2500 novērtētās plazmīdās. Daži saturēja gēnus, kas kodēja olbaltumvielas, kas e. Coli bija indīgi, kas nozīmē, ka viņi varētu palēnināt vai apturēt organismu augšanu biologiem, lai atkārtotu savus plazmīdus. Citi, kas bija paredzēti iepakojumam vīrusos, ko kodē olbaltumvielas, kas bija indīgi šiem vīrusiem. Un daži saturēja atkārtotas DNS sekvences, kas var uzkrāties plazmīdu mutācijās.

Kļūdu pārskats

Visizplatītākās kļūdas, kas tika konstatētas Lahn un viņa kolēģi, bija savienoti ar galveno gēnu terapijas instrumentu. Terapijas bieži ir iesaiņotas ar adeno saistītos vīrusos (AAV), kas lielākoties ir nekaitīgi un var pārvadāt ārstēšanu šūnās. Izgatavojot plazmīdu šiem AAVS sviestmaizes pētniekiem, terapeitisks gēns starp secībām, kuras tiek sauktas par ITR, un kurai ir izšķiroša loma, nodrošinot, ka gēns ir iesaiņots vīrusam piegādei. Šīs sekvences būtībā nosūta šūnu bioloģisko signālu, kurā teikts: "Es piederu šim vīrusam". Tomēr komanda atklāja, ka apmēram 40% no AAV plazmīdiem pētījumā ITR reģionos ir mutācijas, kas varētu viltot šo svarīgo vēstījumu. Ja pētnieki izmantotu šo nepareizi izstrādāto plazmīdu, viņu gēnu terapija nevarētu darboties, un zinātnieki varētu paiet ilgu laiku, lai uzzinātu, kāpēc.

Marks Kajs, Pediatrijas un ģenētikas speciālists Stenfordas Medicīnas skolas Kalifornijas skolā, arī vispirms ir redzējis, ka plazmīdu kļūdas var aizkavēt laboratorijas projektus. Tomēr viņš ir pārliecināts, ka zinātnieki var atpazīt un novērst šīs kļūdas. Viņš saka, ka gēnu terapijas pētnieki zina iespējamās ITR problēmas un ka kļūdas klīniskajā vidē ir maz ticamas. Tas notiek tāpēc, ka tādām pārvaldes iestādēm kā ASV Pārtikas un zāļu pārvaldei ir stingri standarti, pētnieki par pienākumu rūpīgi analizēt savus plazmīdus pirms to lietošanas klīnikā.