Bioteknologi

CRISPR kan spille en central rolle i nye teknologier, der bruges til at identificere vira som H5NI og influenza

mm
Udgivet den
Opdateret den
Føj Securities.io til dine foretrukne kilder på Google
Oplysning: Securities.io kan modtage betaling, når du bruger links til produkter, vi anmelder. Det påvirker ikke vores redaktionelle vurderinger. Vi er ikke registreret investeringsrådgiver; dette er ikke investeringsrådgivning. Læs vores affiliateoplysning.

CRISPR kan gøre mere end genredigering

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) er bedst kendt som et værktøj til genetisk ingeniørkunst og for nylig som en metode til at kurere genetiske sygdomme som seglcelleanæmi. Vi udforsker mange af disse anvendelser i vores artikel “From Blindness to Meat Substitutes: CRISPR Gene-Editing Continues to Produce Promising Results”.

Det, der gør CRISPR unik som genetisk værktøj, er dens evne til præcist at matche og identificere nøjagtige genetiske sekvenser.

Denne nøjagtighed bliver nu omdannet til sygdomstestning og kan være enklere at bruge og mere omkostningseffektiv end de mere almindelige PCR-tests.

Forskere fra Broad Institute, MIT og Princeton University annoncerede udgivelsen af en stribet test baseret på CRISPR-teknologi, som kan skelne mellem de to hovedtyper af sæsoninfluenza, influenza A og B, samt sæsoninfluenza-underarterne H1N1 og H3N2.

Hvordan fungerer det?

Teknologien blev først udviklet i 2020 under navnet SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Den blev bygget oven på en tidligere udviklet CRISPR-baseret testmetode, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Selvom SHERLOCK var effektiv, øgede de mange trin i metoden risikoen for fejl og fejlagtige aflæsninger.

Kilde: Nature

Den nye SHINE-metode kan i stedet opdage vira både med en papirbaseret kolorimetrisk aflæsning og en fluorescerende aflæsning i et rør. Desuden kan resultaterne fra den fluorescerende aflæsning fortolkes automatisk via en tilhørende smartphone‑app.

Hvorfor det er vigtigt

PCR-testning er dyrt og kræver specialiseret udstyr. Som følge heraf testes kun et lille antal patienter (uden for pandemiske forhold, naturligvis), typisk kun den del af patienterne, der besøger et hospital i stedet for deres egen læge.

Antigentestning bruges ofte som et alternativ til PCR-testning, men den er meget mindre pålidelig og følsom.

Med korrekt stammeidentifikation til lave omkostninger og enkel kompleksitet kunne klinikere for eksempel beslutte, om de skal bruge Oseltamivir. Dette almindelige antivirale middel er kun effektivt mod nogle stammer.

En anden anvendelse ville være at hjælpe forskere med bedre at overvåge et epidemisk udbrud gennem hurtig testning i felten.

CRISPR overgår tidligere metoder

Udvidelsen af SHINE i 2024 til forskellige influenzastammer har til formål at erstatte den nuværende metode i patologi‑laboratorier, især PCR.

Typiske diagnostiske tilgange såsom polymerasekædereaktion (PCR) kræver lange behandlingstider, uddannet personale, specialiseret udstyr og frysebokse til at opbevare reagenser ved -80 °C, mens SHINE kan udføres ved stuetemperatur på omkring 90 minutter. I øjeblikket kræver testen kun en billig varmeblok til at opvarme reaktionen, og forskerne arbejder på at strømline processen med målet om at levere resultater på 15 minutter.

Samlet set kan CRISPR-baserede tests præstere bedre både praktisk og kommercielt og i sidste ende erstatte PCR, når det gælder test af stærkt variable vira som influenza og coronavirus.

Næste vira på listen

Den kommende version af de CRISPR-baserede stribetests vil sandsynligvis blive udvidet, så de kan bruges til at opdage influenzavirus og hvilken stamme der er til stede samt skelne mellem vira med lignende symptomer, såsom coronavirus og influenza (influenza‑virus).

Et andet presserende emne er fugle- og svineinfluenza‑stammerne. Disse sygdomme forårsager kaos i landbrugsdrift. De udgør alvorlige risici for menneskers sundhed, også med en mulighed for at forårsage en ny pandemi, hvis disse vira tilpasser sig fra deres dyrehøste til mennesker.

På grund af den tidligere demonstrerede succes med COVID og nu influenza er det sandsynligt, at CRISPR-baserede tests som SHINE snart vil blive meget mere udbredte. Dette vil især være nyttigt for hurtigt udviklende vira, hvor det er afgørende at holde styr på spredningen af forskellige stammer – en opgave, som antigentrimler typisk klarer dårligt.

CRISPR-virksomheder

1. Ginkgo Bioworks

DNA Prisdiagram

Virksomheden producerer on-demand organismer til specifikke anvendelser. Disse omfatter biomedicinske anvendelser samt mange industrielle og materialvidenskabelige programmer.

Den har også et stort biosecurity‑segment, som blomstrede under pandemien.

Ginkgo Bioworks (DNA ) har diversificeret sine anvendelser bredt med mange forskningsprogrammer og partnerskaber:

Den tjener penge ved først at blive betalt på forhånd for udviklingsprocessen og derefter gennem royalties på det færdige produkt.

Ginkgos partnerskaber udvides konstant, med:

Ginkgo Bioworks samarbejder også med alle de store landbrugskoncernere, hvoraf de fleste har interesser i biobrændstofproduktion og mikrobiologi. Nogle af disse inkluderer Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta og flere.

Ginkgos erfaring med skræddersyede design af genetiske sekvenser samt biosecurity‑overvågning gør dem til en god kandidat til at drage fordel af fremkomsten af nye DNA-baserede testmetoder.

Så med CRISPR-baserede tests nu bevist som et levedygtigt alternativ til PCR-tests (et enormt marked, selv uden for pandemiske forhold), kan Ginkgo muligvis udnytte sin erfaring og sine partnerskaber til at erobre en del af dette fremspirende marked.

2. Editas Medicine, Inc.

EDIT Prisdiagram

Editas blev grundlagt af Jennifer Doudna, en af opfinderne af CRISPR-Cas9. Editas startede med at arbejde med Cas9, men fokuserer nu på en proprietær version af Cas12, som de har udviklet: AsCas12a.

Du kan læse mere om Cas12a’s unikke egenskaber i vores dedikerede artikel “What Is CRISPR-Cas12a2? & Why Does It Matter?”.

Kort sagt er Cas12as unik fordi:

  • Problemer, der er svære at løse med Cas9, kan være håndterbare med Cas12a
  • Dette giver højere sandsynlighed for genredigering end med Cas9.
  • Flere end ét gen kan modificeres på én gang med Cas12a.

Du kan også læse en oversigt over alle Jennifer Doudna’s virksomheder i den tilsvarende artikel “Top Jennifer Doudna Companies to Watch.”

Editas fokuserer på seglcelleanæmi (SCD) og beta-thalassæmi, to sygdomme hvor de mistede kapløbet om den første behandlingsgodkendelse til konkurrenterne CRISPR Therapeutics (CRSP ) og BlueBirdBio.

Alligevel ejer Editas betydelige patenter på CRISPR-Cas12, som er blevet brugt af andre forskere ved University of New South Wales, Australien, til at udvikle en COVID-19 stribetest (stribetesten fra Broad Institute-forskerne nævnt ovenfor brugte CRISPR-Cas13).

Editas fokuserer på andre CRISPR-versioner end den “klassiske” CRISPR-Cas9, hvilket kan være nyttigt for hurtigt at komme ind på CRISPR‑stribetestmarkedet og kommercialisere (med eller uden partnerskab) deres egen version af stribetests udviklet af forskere på førende universiteter.

mm

Jonathan er en tidligere biokemisk forsker, der arbejdede med genetisk analyse og kliniske forsøg. Han er nu aktieanalytiker og finansskribent med fokus på innovation, markedscyklusser og geopolitik i sin publikation 'The Eurasian Century'.