UCLA دانشمندان تغییر ژن های ایمنی ذاتی سلول های DNA-snipping tool

توانایی تغییر بیان ژن در این سلول ها به طور بالقوه منجر به درمانهای جدید برای سرطان و بیماری های خود ایمنی

یک تیم تحقیقاتی UCLA است با موفقیت مورد استفاده قرار قدرتمند ژن-ویرایش ابزار شناخته شده به عنوان CRISPR-Cas9 برای تغییر DNA از ایمنی ذاتی سلول های بدن اولین پاسخ دهندگان به عفونت. این سلول های خونی شده اند دشوار به نظر ژنتیکی مهندس در گذشته است.

در حالی که این کار انجام شد در موش توانایی برای تغییر بیان ژن از این سلول ها می تواند یک روز اجازه می دهد تا پزشکان برای بهتر مهار قدرت سیستم ایمنی بدن در مبارزه با سرطان و بیماری های خود ایمنی.

مطالعه منتشر شده در مجله Cell Reports منجر شد توسط نویسنده ارشد تیم o'sullivan, دستیار استاد میکروبیولوژی, ایمونولوژی و ژنتیک مولکولی و عضو Eli and Edythe Broad مرکز پزشکی بازساختی و سلول های بنیادی پژوهش در UCLA.

"ما راهی به ژنتیکی ویرایش سلول است که محققان تا به حال بسیاری از دشواری ها در گذشته گفت:" o'sullivan که همچنین یک عضو از UCLA Jonsson مرکز جامع سرطان. "تاثیر واقعی خواهد بود اگر ما می تواند یک روز را در سلول از خون بيماران و ویرایش آنها را با استفاده از این روش و قرار دادن آنها در همان بیمار به عنوان یک نمود."

بر خلاف تطبیقی سیستم ایمنی بدن که متکی بر تولید آنتی بادی است که هدف خاص مولکول های موجود در ویروس ها و باکتری ها و دیگر پاتوژن های ذاتی سیستم ایمنی بدن را اولین بار و کلی خط دفاع است. ذاتی سلول های ایمنی از جمله ماکروفاژها سلولهای دندريتيک و سلول های کشنده طبیعی — شناسایی و مبارزه با طیف گسترده ای از مهاجمان خارجی با استفاده از گیرنده است که به دنبال مولکولی مشترک الگوهای موجود در عوامل بیماری زا.

در طول دهه گذشته محققان استفاده از CRISPR-Cas9 برای تغییر بیان ژن در داخل سلول های زنده. اقتباس از یک به طور طبیعی اتفاق می افتد DNA-سیستم ویرایش در باکتری تکنولوژی متکی بر یک قیچی مانند پروتئین به نام Cas9 که می توان به کارگردانی برش DNA در سایت های خاص در یک سلول ژنوم برای غیر فعال کردن و تعمیر و یا دیگر تغییرات به ژن.

به طور معمول این روش با استفاده از یک ویروس بی ضرر برای ارائه Cas9 و همراه آن مولکول به داخل سلول. آن موفق شده است در ویرایش ژن در ده ها تن از انواع سلول جمله تطبیقی سیستم ایمنی بدن است. اما هنگامی که محققان از جمله o'sullivan تیم — تلاش برای استفاده از یک رویکرد مشابه در ایمنی ذاتی سلول های شناسایی ویروس به عنوان یک مهاجم و فعال خود دفاع خنثی کردن اثر این رویکرد است.

"ما می خواستیم به شکل یک راه برای ویرایش ایمنی ذاتی سلول های بدون فعال کردن آنها گفت:" UCLA graduate student اندرو Hildreth, co–اولین نویسنده ی جدید کار می کنند.

این گروه روش جدید شامل نحو ذاتی سلول های ایمنی با یک پالس برق — به اندازه کافی برای پوشش بیرونی سلول های کمی متخلخل اما نه به اندازه کافی برای آسیب رساندن به سلول های در غیر این صورت. اگر Cas9 و همراه با پروتئین های پیچیده استفاده می شود برای ژن ویرایش در مایع اطراف سلول و برق پالس فقط حق Cas9 مجتمع می تواند دزدکی حرکت کردن از طریق غشاء متخلخل از سلول.

"ما به بهینه سازی روند به طوری که پروتئین Cas9 مجتمع وارد سلول های ایمنی به هسته و ویرایش ژن هدف با 95% بهره وری" گفت: Luke Riggan یک دانشجوی کارشناسی ارشد در o'sullivan آزمایشگاه و دیگر شرکت برای اولین بار نویسنده این مقاله است. "و ما می توانید انجام تمام این کار را در کمتر از یک هفته."

برای نشان دادن این ابزار از روش های جدید برای تحقیق اهداف o'sullivan تیم از آن استفاده می شود برای پاک کردن یک ژن به نام MyD88 از سلولهای دندريتيک از موش. بدون ژن آنها نشان داد موش مرگ از یک ویروس است که سیستم ایمنی بدن خود را معمولا می تواند به مبارزه با. آنها همچنین با استفاده از جدید تحویل فن آوری برای ویرایش ژن سلولهای کشنده طبیعی به محققان توانایی برای تست چگونه ژن های خاصی کمک به قاتل تکثير سلولی در طول عفونت ویروسی. سلولهای کشنده طبيعی هستند یک نوع از سلول های سفید خون است که توانایی هدف قرار دادن سلول های سرطانی; خود را تقویت پروليفراتيو قابلیت می تواند کمک به درمان برخی از تومورها محققان گفتند.

در آینده o'sullivan گفت: این روش می تواند مفید باشد برای طیف وسیعی از تحقیقات ایمونولوژیک — به سرعت حذف بسیاری از ژن های مختلف ذاتی سلول های ایمنی می تواند به دانشمندان کمک کند صفحه نمایش برای ژن ها مهم هستند که برای برخی سیستم ایمنی بدن مثلا. اما این روش نیز می تواند مورد استفاده بالینی برای ویرایش ایمنی بدن سلول های گرفته شده به طور مستقیم از بیماران.

"توانایی استفاده از این روش در سلول های انسانی می تواند عمده کاربردهای بالینی," او گفت:, و اضافه کرد که این تیم در حال حاضر در حال انجام آزمایش بر روی سلول های خون انسان نمونه است.

این پژوهش با حمایت موسسه ملی بهداشت از جمله اموزش L. Kirschstein ملی تحقیقات جایزه خدمات.