1 .

Studien avslöjar "brist på kunskap" om implementeringen av plasmider i laboratoriet, säger Hiroyuki Nakai, en genetiker vid Health & Science University i Oregon, som inte var involverad i arbetet. Han hade redan lagt märke till problem med plasmider tillverkade i laboratoriet, men blev förvånad över frekvensen av de misstag som anges i studien. Det finns förmodligen många vetenskapliga verk som har publicerats för vilka resultaten inte är reproducerbara på grund av fel i plasmiddesign, tillägger han.

slösad tid

plasmid är populära verktyg i biologiska laboratorier, eftersom bakterier, inklusive den utbredda modellorganismen Escherichia coli , använder strukturer för lagring och ersättning av gener. Detta innebär att biologer kan producera designerplasmid som innehåller olika intressanta gener och sedan e. Coli kan övertyga dem att spela in dem och göra många kopior av det.

Bruce Lahn, chefforskare vid VectorBuilder, ett företag baserat i Chicago, Illinois, tillhandahåller genleveransverktygen, säger att han och andra biologer har märkt problem med plasmidkvalitet i flera år. När Lahn var professor vid University of Chicago tillbringade en doktorand sex månader i sitt laboratorium för att reproducera två plasmid som hade rapporterats i vetenskaplig litteratur. "Vi tänkte inte på kvaliteten på plasmiden, men då fungerade inte experimentet" eftersom plasmidfelen innehöll, säger han.

nu på VectorBuilder Lahn säger att han ständigt konfronteras med problemet - så han beslutade att systematiskt utvärdera det. När kunder skickar felaktig plasmid, "slösar de mycket tid", och de ytterligare stegen i kvalitetskontroll ökar kostnaderna för produktion av plasmid och deras förpackning i virus, säger han.

Analysen av VectorBuilder -teamet resulterade i ett smorgasbord av fel i de mer än 2500 nominella plasmiderna. Vissa innehöll gener som kodade proteiner, som för e. Coli var giftiga, vilket innebär att de kunde bromsa eller stoppa tillväxten av organismerna, till biologerna för att replikera sina plasmider. Andra som var avsedda för förpackningen i virus kodade proteiner som var giftiga för dessa virus. Och vissa innehöll repetitiva DNA -sekvenser som kan ackumuleras i plasmidmutationer.

Granskning av fel

De vanligaste misstagen som hittades Lahn och hans kollegor var kopplade till ett viktigt verktyg för genterapi. Terapier är ofta packade i adeno-associerade virus (AAV), som till stor del är ofarliga och kan transportera behandlingar till celler. När man producerar plasmiden för dessa AAVS -smörgåsforskare, en terapeutisk gen mellan sekvenser som kallas ITR och spelar en avgörande roll för att säkerställa att genen är packad i viruset för leverans. Dessa sekvenser skickar i huvudsak en biologisk signal om celler, som säger "Jag tillhör detta virus". Teamet fann emellertid att cirka 40% av AAV -plasmiderna i studien hade mutationer i ITR -regionerna som kunde förfalska detta viktiga budskap. Om forskare använde denna felaktigt utformade plasmid, kunde deras genterapi inte fungera och det kan ta lång tid för forskarna att ta reda på varför.

Mark Kay, specialist inom pediatrik och genetik vid Stanford School of Medicine i Kalifornien, har också sett först att plasmidfel kan försena laboratorieprojekt. Men han är övertygad om att forskare kan känna igen och fixa dessa misstag. Han säger att forskare med genterapi vet möjliga ITR -problem och att misstag i kliniska miljöer är osannolika. Detta beror på att tillsynsmyndigheter som US Food and Drug Administration har strikta standarder, forskarna tvingar sig att noggrant analysera sina plasmider innan de använder dem i kliniken.

nakai säger att översynen av plasmider för fel genom sekvensering kan dra forskarna medvetna om de problem som betonas i studien. Vissa företag, inklusive Plasmidsaurus i Eugene, Oregon, och Elim Biopharmaceuticals i Hayward, Kalifornien, erbjuder plasmidsekvensering för cirka $ 15,00 per prov, säger Nakai, som inte har något ekonomiskt intresse för båda företagen. Han rekommenderar också att nya laboratoriearbetare spenderar tid på att lära av erfarna plasmiddesigners; Det är en tråkig, manuell process, säger han, men om du gör ett misstag kan han slösa en enorm tid och pengar.

Ett annat sätt för laboratorier att undvika problem är att göra dina plasmidsekvenser i öppna åtkomstförvar offentligt tillgängliga, säger Melina Fan, chef för vetenskaplig officer för den ideella organisationen AddGenene i Watertown, Massachusetts. Addgene erbjuder ett sådant förvar, säger Fan, och "sekvenserar den lagrade plasmiden och kommunicerar sekvensdata via webbplatsen för användning av samhället". Det är viktigt att kontrollera plasmider.

Lahn hoppas att analysen av hans team riktar forskarnas uppmärksamhet på det faktum att dessa arbetsdjurlaboratorieverktyg ofta tas för givet. "Hälsan med verktyget är något som människor inte tänker på," säger han, även om de borde göra det.