Erros graves levaria a ferramenta de DNA que é um animal de trabalho em biologia
Erros graves levaria a ferramenta de DNA que é um animal de trabalho em biologia
Laboratório -Plasmídeo feito, um cavalo de trabalho na biologia moderna, tem problemas. Os pesquisadores realizaram uma avaliação sistemática das estruturas circulares de DNA, analisando mais de 2.500 plasmídeos que foram produzidos em laboratórios e enviados para uma empresa que oferece serviços como empacotar as estruturas dentro dos vírus para que possam ser usados como terapias genéticas. A equipe descobriu que quase metade dos erros de design do plasmido tiveram, incluindo erros em sequências que são cruciais para a expressão de um gene terapêutico. Os pesquisadores publicaram seus resultados no mês passado no servidor pré-impressão biorxiv
O estudo revela "falta de conhecimento" sobre a implementação de plasmídeos em laboratório, diz Hiroyuki Nakai, geneticista da Universidade de Saúde e Ciências do Oregon, que não estava envolvido no trabalho. Ele já havia notado problemas com plasmídeos cometidos em laboratório, mas ficou surpreso com a frequência dos erros listados pelo estudo. Provavelmente existem muitos trabalhos científicos publicados para os quais os resultados não são reproduzíveis devido a erros no design do plasmídeo, acrescenta ele.
Tempo desperdiçado
O plasmido são ferramentas populares em laboratórios de biologia, uma vez que as bactérias, incluindo o organismo modelo generalizado Escherichia coli, use estruturas para armazenar e substituir genes. Isso significa que os biólogos podem produzir plasmida de designer que contêm vários genes interessantes e, em seguida, e. Coli pode convencê -los a gravá -los e fazer muitas cópias.
Agora, no Vectorbuilder, Lahn diz que está constantemente confrontado com o problema - então ele decidiu avaliá -lo sistematicamente. Quando os clientes enviam plasmídeo com defeito, "eles desperdiçam muito tempo" e as etapas adicionais no controle de qualidade aumentam os custos para a produção do plasmido e sua embalagem em vírus, diz ele.
A análise da equipe VectorBuilder resultou em um smorgasbord de erros nos mais de 2.500 plasmídeos nominais. Alguns continham genes que codificavam proteínas, que para e. Coli foram venenosos, o que significa que eles poderiam desacelerar ou interromper o crescimento dos organismos, para os biólogos para replicar seus plasmídeos. Outros destinados à embalagem em vírus codificados por proteínas que eram venenosas para esses vírus. E alguns continham seqüências repetitivas de DNA que podem se acumular em mutações plasmídicas.
Revisão de erros
Os erros mais comuns descobriram que Lahn e seus colegas estavam conectados a uma ferramenta -chave para a terapia genética. As terapias são frequentemente embaladas em vírus adeno-associados (AAVs), que são amplamente inofensivos e podem transportar tratamentos para as células. Ao produzir o plasmido para esses pesquisadores de sanduíchen do AAVS, um gene terapêutico entre sequências que são referidas como ITRs e desempenham um papel crucial para garantir que o gene seja embalado no vírus para a entrega. Essas seqüências enviam essencialmente um sinal biológico de células, que diz "eu pertenço a esse vírus". No entanto, a equipe descobriu que cerca de 40% dos plasmídeos do AAV no estudo tinham mutações nas regiões da ITR que poderiam falsificar essa mensagem importante. Se os pesquisadores usassem esse plasmido incorretamente projetado, sua terapia genética não poderia trabalhar-e pode levar muito tempo para os cientistas descobrirem o porquê.
Mark Kay, especialista em pediatria e genética na Escola de Medicina de Stanford, na Califórnia, também viu a primeira mão que as falhas de plasmídeo podem atrasar os projetos de laboratório. No entanto, ele está confiante de que os cientistas podem reconhecer e corrigir esses erros. Ele diz que os pesquisadores de terapia genética sabem possíveis problemas de ITR e que os erros nos ambientes clínicos são improváveis. Isso ocorre porque as autoridades regulatórias como a Food and Drug Administration dos EUA têm padrões rígidos, os pesquisadores obritam a analisar cuidadosamente seus plasmídeos antes de usá -los na clínica.
Nakai diz que a revisão de plasmídeos para erros por sequenciamento pode atrair os pesquisadores conscientes dos problemas enfatizados no estudo. Algumas empresas, incluindo plasmidsaurus em Eugene, Oregon, e elimam biofarmacêuticas em Hayward, Califórnia, oferecem sequenciamento de plasmídeo por cerca de US $ 15,00 por amostra, diz Nakai, que não tem interesse financeiro em ambas as empresas. Ele também recomenda que os novos trabalhadores do laboratório passem tempo aprendendo com designers de plasmídeos experientes; É um processo tedioso e manual, ele diz, mas se você cometer um erro, ele poderá desperdiçar uma quantidade enorme de tempo e dinheiro.
Outra maneira de os laboratórios evitarem problemas é tornar suas seqüências de plasmídeos em repositórios de acesso aberto acessíveis ao público, diz Melina Fan, diretora científica da organização sem fins lucrativos Addgenene em Watertown, Massachusetts. A Addgene oferece esse repositório, diz fã e "seqüências o plasmido armazenado e comunica os dados de sequência por meio do site para uso pela comunidade". É importante verificar os plasmídeos.
Lahn espera que a análise de sua equipe direcione a atenção dos pesquisadores ao fato de que essas ferramentas de laboratório de animais de trabalho são frequentemente tomadas como garantidas. "A saúde da ferramenta é algo em que as pessoas não pensam", diz ele, mesmo que devam.
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bai, x. et al. Pre-Imprint on biorxiv https://doi.org/10.1101/2024.06.17.596931 .
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