Alat Penyuntingan Gen Sangat Presisi Ubah Penanganan Penyakit Genetik

Sebagian besar kesalahan ini tidak berbahaya, tetapi dalam kasus yang jarang terjadi, kesalahan ini dapat berkontribusi pada pertumbuhan tumor atau masalah kesehatan lainnya. Dalam sistem penyuntingan prima saat ini, tingkat kesalahan dapat bervariasi dari sekitar satu dari tujuh penyuntingan hingga satu dari 121, tergantung pada mode penyuntingan.

“Teknologi yang kita miliki sekarang memang jauh lebih baik daripada alat terapi gen sebelumnya, tetapi selalu ada kemungkinan konsekuensi yang tidak diinginkan ini,” kata Chauhan.

Pengeditan Presisi

Untuk mengurangi tingkat kesalahan tersebut, tim MIT memutuskan untuk memanfaatkan fenomena yang mereka amati dalam studi tahun 2023. Dalam makalah tersebut, mereka menemukan bahwa meskipun Cas9 biasanya memotong di lokasi DNA yang sama setiap saat, beberapa versi protein yang bermutasi menunjukkan pelonggaran batasan tersebut.

Alih-alih selalu memotong lokasi yang sama, protein Cas9 terkadang memotong satu atau dua basa lebih jauh di sepanjang urutan DNA.Pelonggaran ini, menurut temuan para peneliti, membuat untai DNA lama kurang stabil, sehingga terdegradasi, sehingga memudahkan untai baru untuk digabungkan tanpa menimbulkan kesalahan.

Dalam studi baru ini, para peneliti berhasil mengidentifikasi mutasi Cas9 yang menurunkan tingkat kesalahan hingga 1/20 dari nilai aslinya. Kemudian, dengan menggabungkan pasangan mutasi tersebut, mereka menciptakan penyunting Cas9 yang menurunkan tingkat kesalahan lebih jauh lagi, hingga 1/36 dari nilai aslinya.

Agar penyunting lebih akurat, para peneliti menggabungkan protein Cas9 baru mereka ke dalam sistem penyuntingan prima yang memiliki protein pengikat RNA yang menstabilkan ujung-ujung cetakan RNA secara lebih efisien.

Penyunting akhir yang disebut vPE oleh para peneliti, memiliki tingkat kesalahan hanya 1/60 dari aslinya, berkisar dari satu dalam 101 penyuntingan hingga satu dalam 543 penyuntingan untuk berbagai mode penyuntingan. Uji coba ini dilakukan pada sel tikus dan manusia.

Tim MIT kini sedang berupaya meningkatkan efisiensi penyunting prima lebih lanjut, melalui modifikasi pada Cas9 dan cetakan RNA. Mereka juga sedang mengembangkan cara untuk mengirimkan penyunting ke jaringan tubuh tertentu, yang merupakan tantangan jangka panjang terapi gen.

Mereka juga berharap laboratorium lain akan mulai menggunakan pendekatan penyuntingan prima yang baru ini dalam studi penelitian mereka. Penyunting prima umumnya digunakan untuk mengeksplorasi berbagai pertanyaan, termasuk bagaimana jaringan berkembang, bagaimana populasi sel kanker berevolusi, dan bagaimana sel merespons pengobatan.

“Penyunting genom digunakan secara luas di laboratorium penelitian,” kata Chauhan. “Jadi, aspek terapeutiknya menarik, tetapi kami sangat antusias melihat bagaimana orang-orang mulai mengintegrasikan editor kami ke dalam alur kerja penelitian mereka,” tambahnya. hay