Новый проект GP-write для разработки ультрабезопасных клеток, устойчивых к естественным вирусам

        

Центр передового опыта в области инженерной биологии и руководство Gen Project Project-write (GP-write) сегодня объявили о своем первом грандиозном общесекторальном проекте, чтобы разработать «ультрабезопасные клетки», которые противостоят естественным вирусам и потенциально радиации , замораживание, старение и рак.

«Ультрабезопасные клеточные линии, созданные с использованием технологий, широко применимых к растительным, микробным и млекопитающим, нацелены на полную устойчивость ко всем вирусам и прионам, а также частичную устойчивость к старению и раку, а также к биологическому обогащению – цели в документе GP-write 2016, в журнале Science », – сказал профессор Джеф Боке, доктор философии, директор Института системной генетики, кафедры биохимии и молекулярной фармакологии, Медицинского центра NYU Langone и один из четырех членов группы лидерства GP-write.

«Ультрабезопасные клетки могут оказать серьезное влияние на здоровье человека», – сказал еще один организатор, профессор Джордж Черч, главный преподаватель Института Wyss по биологическому вдохновению, Гарвардская медицинская школа и один из четырех членов GP-write Лидерская группа. Например, некоторые лекарства производятся на специализированных клеточных фабриках. Вирусы могут загрязнять клетки, в одном случае приводят к убыткам в размере 1 миллиарда долларов и отсечению пациентов от их медицины. Из-за риска компании должны проводить дорогостоящий мониторинг вирусов. «Ультрабезопасные клетки могут таким образом сделать фармацевтические препараты более безопасными, дешевыми и надежными», – говорит Церковь.

В поддержку этих усилий Институт Wyss и Cellectis объявили о сотрудничестве на научно-практическом совещании GP-write, которое предоставит доступ в лабораторию к Cellectis запатентованной технологии редактирования генов TALEN, которая может вносить изменения в код ДНК с высоким специфичность и во всем геноме, включая множественные изменения за раз.

Согласно Boeke, «Общий проект GP-write сосредоточен на написании, редактировании и создании больших геномов. Мы создадим огромное количество информации, связывающей последовательность нуклеотидных оснований ДНК с их физиологическими свойствами и функциональным поведением, разработка более безопасной, менее дорогостоящей и более эффективной терапии и широкий спектр применений в других областях, таких как энергетика, сельское хозяйство, здравоохранение, химические вещества и биоремедиация ». Проект сверхбезопасных ячеек будет частично смоделирован по успеху проекта Sc2.0 под руководством Boeke at Langone. Многочисленные учреждения будут проводить различные аспекты этой безопасной для вирусов клеточной работы как часть GP-write, включая Медицинский центр NYU Langone и Институт биологически вдохновленной науки Wyss.

«Мы верим в прозрачную и ответную реакцию», – сказала Нэнси Дж. Келли, также организатор и ведущий исполнительный директор Центра передового опыта в области инженерной биологии, который координирует GP-write. «Усилия GP-записи включают поддержку формирования и работы мультиинституциональных и междисциплинарных исследовательских групп, работающих в высокоинтегрированной форме, реагирующих на широкую общественную деятельность и привлекаемых к ней. Мы обратились к биоэтикам, экспертам по вопросам политики, журналистам и общественности . "

Создание вирусоподобных клеток осуществляется посредством процесса, называемого перекодированием ДНК. Раньше церковь и коллеги продемонстрировали возможность перекодирования в бактериях E. coli, в результате чего 321 изменение бактериального генома способно оказывать вирусную резистентность. Предложенное перекодирование другого вида, такого как геном растения или млекопитающих, будет значительно более амбициозным. «Например, перекодирование каждого белка в человеческий геном потребует 400 000 изменений», – говорит Церковь. Конкретные избыточные кодоны должны быть удалены из всех 20 000 человеческих генов. Организаторы GP-write надеются завершить свою работу в течение 10 лет.

Организаторы проекта указывают на потенциальные преимущества, помимо устойчивости к вирусу. Перекодирование потребует крупномасштабных изменений генома, создавая возможности для исследователей сделать клетки более безопасными другими способами. Предложения включают в себя перекодирующие гены, чтобы сделать клетку менее склонной к раковым заболеваниям или позволять клетке противостоять повреждению от старения, замораживания и радиации.

Еще одно предлагаемое преимущество сверхбезопасной клеточной линии и GP-write в более широком смысле было бы коммерческой разработкой новых технологий анализа генома, дизайна, синтеза, сборки и тестирования с целью обеспечения доступности этих технологий и широкого распространения доступный для научного сообщества.

Перекодирующие клетки человека потребуют значительных усовершенствований технологии синтеза и тестирования искусственных геномов. В синтезе генов ДНК-нуклеотиды биохимически сшиваются вместе по одному. Результат подобен природной ДНК, но процесс в настоящее время очень медленный. Управляя инновациями и растущим спросом, GP-write надеется сделать этот процесс быстрее и дешевле. После синтеза ДНК может быть собрана в гены или целые хромосомы, а затем протестирована в живых клетках. Специалисты GP-write также будут работать над улучшением инструментов для сборки и тестирования генома, но в некоторых случаях технология еще не существует. В этом году участники стремятся завершить радикальное переписывание 12-миллионного генома базовых пар пекарских дрожжей. Для сравнения, человеческий геном имеет 3 миллиарда пар оснований в одном наборе хромосом.

В других событиях на встрече Джеф Боек, Мэтью Маурано и его коллеги из NYU Langone Health объявили о присуждении премии в размере 8 миллионов долларов США в течение пяти лет от Национального исследовательского института генома человека NIH для финансирования Центра передового опыта в области геномики. Центр, который будет размещен в лабораториях Boeke, Maurano и [email protected]будет сосредоточен на разработке синтетических инструментов большой ДНК для исследования генетической основы различных генетических заболеваний и для рассечения «темной материи генома».

Источник:

http://www.engineeringbiologycenter.org/press/may2018.pdf

      

Source link