Bioteknologi
CRISPR kan spille en nøkkelrolle i nye teknologier som brukes til å identifisere virus som H5NI og influensa
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
CRISPR kan gjøre mer enn genredigering
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) er mest kjent som et verktøy for genetisk engineering og nylig for å kurere genetiske sykdommer som sigdcelleanemi. Vi utforsker mange av disse anvendelsene i vår artikkel «Fra blindhet til kjøttsubstitutter: CRISPR-genredigering fortsetter å gi lovende resultater».
Det som gjør CRISPR unikt som et genetisk verktøy er dets evne til nøyaktig å matche og identifisere eksakte genetiske sekvenser.
Denne nøyaktigheten blir nå omgjort til testing av sykdommer og kan være enklere å bruke og mer kostnadseffektiv enn de mer vanlige PCR-testene.
Forskere fra Broad Institute, MIT og Princeton University kunngjorde lanseringen av en stripe-test basert på CRISPR-teknologi, som kan skille mellom de to hovedtypene av sesonginfluensa, influensa A og B, samt sesonginfluensa-subtypene H1N1 og H3N2.
Kilde: Broad Institute
Hvordan fungerer det?
Teknologien ble først utviklet i 2020, under navnet SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Dette ble bygget på toppen av en tidligere utviklet CRISPR-basert testmetode, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Selv om SHERLOCK var effektiv, økte de mange trinnene i metodene risikoen for feil og feilaktige avlesninger.
Kilde: Nature
Den nye SHINE‑metoden kan i stedet oppdage virus både med en papirbasert kolorimetrisk avlesning og en fluorescerende avlesning i tube. Dessuten kan resultatene fra den fluorescerende avlesningen tolkes automatisk via en tilhørende smarttelefon‑app.
Hvorfor det er viktig
PCR‑testing er dyrt og krever spesialisert utstyr. Som følge av dette blir kun et lite antall pasienter testet (utenfor pandemibetingelser, selvfølgelig), vanligvis kun den delen av pasienter som oppsøker et sykehus i stedet for sin fastlege.
Antigentesting brukes ofte som et alternativ til PCR‑testing, men den er mye mindre pålitelig og sensitiv.
Med korrekt stammeidentifikasjon til lave kostnader og enkelhet, kunne klinikere for eksempel bestemme om de skulle bruke Oseltamivir. Dette vanlige antivirale er kun effektivt mot noen stammer.
En annen anvendelse ville være å hjelpe forskere med å bedre overvåke et epidemisk utbrudd gjennom rask testing i felten.
CRISPR overgår tidligere metoder
Utvidelsen av SHINE i 2024 til ulike influensastammer har som mål å erstatte den nåværende metoden i patologi‑labber, spesielt PCR.
Typiske diagnostiske tilnærminger som polymerasekjedereaksjon (PCR) krever lange behandlingstider, trent personell, spesialisert utstyr og frysebokser for å lagre reagenser ved –80 °C, mens SHINE kan gjennomføres ved romtemperatur på omtrent 90 minutter. For øyeblikket krever analysen kun en billig varmeblokk for å varme opp reaksjonen, og forskerne jobber med å strømlinjeforme prosessen med mål om å levere resultater på 15 minutter.
Alt i alt kan CRISPR‑baserte tester prestere bedre både praktisk og kommersielt, og til slutt erstatte PCR når det gjelder testing av svært varierende virus som influensa og koronavirus.
Neste virus på listen
Den kommende versjonen av CRISPR‑baserte stripe‑tester vil sannsynligvis bli utvidet slik at de kan brukes til å oppdage influensaviruset og hvilken stamme som er tilstede, samt skille mellom virus med lignende symptomer, som koronavirus og influensa (influenza‑virus).
Et annet presserende tema er fugle‑ og svineinfluensastammer. Disse sykdommene forårsaker store ødeleggelser i landbruksvirksomheter. De utgjør alvorlige helserisikoer for mennesker, med mulighet for å forårsake en ny pandemi dersom virusene tilpasser seg fra sine dyreverter til mennesker.
På grunn av den tidligere demonstrerte suksessen med COVID og nå influensa, er det sannsynlig at CRISPR‑baserte tester som SHINE snart vil bli mye vanligere. Dette vil være spesielt nyttig for raskt utviklende virus, hvor sporing av ulike stammer er avgjørende – en oppgave som antigentrimler vanligvis presterer dårlig på.
CRISPR‑selskaper
1. Ginkgo Bioworks
DNA Prisdiagram
Selskapet produserer organismer på bestilling for spesifikke anvendelser. Disse inkluderer biomedisinske anvendelser samt mange industrielle og materialvitenskapelige programmer.
Det har også en stor bio‑sikkerhetssektor, som blomstret under pandemien.
Ginkgo Bioworks (DNA ) har diversifisert sine anvendelser bredt med mange forskningsprogrammer og partnerskap:
- Cannabinoider
- mRNA‑vaksineproduksjon og nukleinsyremedisin
- Matproteiner
- Biologisk gjødselproduksjon i samarbeid med Bayer
- Programmerbare mikrober for tarmsykdommer
- Bioremediering av mikroplast
- Biosecurity og påvisning av patogener
- Resirkulering av avfall og forurensninger
Det tjener penger ved først å bli betalt på forskudd for utviklingsprosessen og deretter gjennom royalties på det ferdige produktet.
Gingkos partnerskap utvides kontinuerlig, med:
- Et voksende partnerskap med Novo Nordisk.
- Et partnerskap med det japanske handelsselskapet Sojitz Corporation.
- DARPA‑finansiering for nye proteiner som kan kontrollere is i ekstreme kuldeforhold.
- $331M avtale med Pfizer.
- $490M avtale med Merck for å optimalisere produksjon av biologiske legemidler.
- $406M avtale med Boehringer Ingelheim for ubehandlelige mål.
Ginkgo Bioworks samarbeider også med alle de store landbrukskonsernene, de fleste med interesser i biodrivstoffproduksjon og mikrobiologi. Noen av disse inkluderer Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta og flere.
Gingkos erfaring med skreddersydde design av genetiske sekvenser, samt innen bio‑sikkerhetsovervåkning, gjør dem til en god kandidat for å dra nytte av fremveksten av nye DNA‑baserte testmetoder.
Så med CRISPR‑baserte tester som nå er bevist som et levedyktig alternativ til PCR‑tester (et enormt marked, også utenfor pandemibetingelser), kan Gingko potensielt utnytte sin erfaring og sine partnerskap for å ta en del av dette fremvoksende markedet.
2. Editas Medicine, Inc.
EDIT Prisdiagram
Editas ble grunnlagt av Jennifer Doudna, en av oppdagerne av CRISPR‑Cas9. Editas begynte med å jobbe med Cas9, men fokuserer nå på en proprietær versjon av Cas12 som de har utviklet: AsCas12a.
Du kan lese mer om Cas12a sine unike egenskaper i vår dedikerte artikkel «Hva er CRISPR‑Cas12a2? & Hvorfor er det viktig?».
For å oppsummere kort, er Cas12as unik fordi:
- Vanskelige problemer med Cas9 kan løses med Cas12a
- Dette gir høyere sjanser for genredigering enn med Cas9.
- Mer enn ett gen kan modifiseres samtidig med Cas12a.
Du kan også lese en oversikt over alle Jennifer Doudnas selskaper i den tilsvarende artikkelen «Top Jennifer Doudna Companies to Watch».
Editas fokuserer på sigdcelleanemi (SCD) og beta‑thalassemi, 2 sykdommer hvor de tapte kappløpet om første behandlingsgodkjenning til konkurrentene CRISPR Therapeutics (CRSP ) og BlueBirdBio.
Likevel eier Editas betydelige patenter på CRISPR‑Cas12, som er blitt brukt av andre forskere ved University of New South Wales i Australia for å utvikle en COVID‑19 stripe‑test (stripe‑testen fra Broad Institute‑forskerne nevnt ovenfor brukte CRISPR‑Cas13).
Editas fokuserer på andre CRISPR‑versjoner enn den «klassiske» CRISPR‑Cas9, noe som kan være nyttig for raskt å komme inn i CRISPR‑stripe‑testmarkedet og kommersialisere (med eller uten partnerskap) sin egen versjon av stripe‑testene utviklet av forskere ved ledende universiteter.
