Bioteknik

CRISPR kan spela en nyckelroll i nya teknologier som används för att identifiera virus som H5NI och influensa

mm
Publicerad
Uppdaterad
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Information: Securities.io kan få ersättning när du använder länkar till produkter vi granskar. Det påverkar inte våra redaktionella bedömningar. Vi är inte registrerad investeringsrådgivare; detta är inte investeringsråd. Läs vår affiliateinformation.

CRISPR kan göra mer än genredigering

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) är mest känt som ett verktyg för genetisk ingenjörskonst och på senare tid för att bota genetiska sjukdomar som sickleceller. Vi utforskar många av dessa tillämpningar i vår artikel “Från blindhet till köttsubstitut: CRISPR-genredigering fortsätter att ge lovande resultat”.

Det som gör CRISPR unikt som ett genetiskt verktyg är dess förmåga att exakt matcha och identifiera genetiska sekvenser.

Denna noggrannhet används nu för att testa sjukdomar och kan vara enklare att använda och mer kostnadseffektiv än de vanligare PCR-testerna.

Forskare från Broad Institute, MIT och Princeton University annonserade lanseringen av ett remtest baserat på CRISPR-teknik, som kan skilja mellan de två huvudtyperna av säsongsinfluensa, influensa A och B, samt säsongsinflusenssubtyperna H1N1 och H3N2.

Hur fungerar det?

Tekniken utvecklades först 2020, under namnet SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Den byggdes på en tidigare utvecklad CRISPR-baserad testmetod, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Även om SHERLOCK var effektiv, ökade de flera stegen i metoden risken för fel och felaktiga avläsningar.

Källa: Nature

Den nya SHINE-metoden kan istället upptäcka virus med både en pappersbaserad färgindikator och en fluorescerande avläsning i provröret. Dessutom kan resultaten från den fluorescerande avläsningen tolkas automatiskt via en medföljande smartphone‑applikation.

Varför det är viktigt

PCR-testning är dyrt och kräver specialiserad utrustning. Som ett resultat testas bara ett litet antal patienter (utanför pandemiska förhållanden, naturligtvis), vanligtvis bara den del av patienterna som besöker ett sjukhus istället för sin husläkare.

Antigentestning används ofta som ett alternativ till PCR-testning, men den är mycket mindre pålitlig och känslig.

Med korrekt stamidentifiering och låga krav på kostnad och komplexitet kan kliniker till exempel besluta om de ska använda Oseltamivir. Detta vanliga antivirala läkemedel är bara effektivt mot vissa stammar.

En annan tillämpning skulle vara att hjälpa forskare att bättre övervaka ett epidemiskt utbrott genom snabba tester i fält.

CRISPR överträffar tidigare metoder

Utvidgningen av SHINE år 2024 till olika influensastammar syftar till att ersätta den för närvarande använda metoden i patologi‑laboratorier, särskilt PCR.

Typiska diagnostiska metoder såsom polymeraskedjereaktion (PCR) kräver långa bearbetningstider, utbildad personal, specialiserad utrustning och frysar för att lagra reagenser vid -80 °C, medan SHINE kan utföras i rumstemperatur på cirka 90 minuter. För närvarande kräver analysen bara ett billigt värmeblock för att värma reaktionen, och forskarna arbetar för att förenkla processen med målet att leverera resultat på 15 minuter.

Sammanfattningsvis kan CRISPR-baserade tester prestera bättre ur ett praktiskt och kommersiellt perspektiv och så småningom ersätta PCR när det gäller att testa mycket variabla virus som influensa och coronavirus.

Nästa virus i kön

Den kommande versionen av CRISPR-baserade remtester kommer sannolikt att utökas så att de kan användas för att upptäcka influensaviruset och vilken stam som är närvarande samt skilja mellan virus med liknande symptom, såsom coronavirus och influensa (influenza).

Ett annat brådskande ämne är fågel- och svininfluensstammar. Dessa sjukdomar orsakar förödelse i jordbruksverksamheter. De utgör allvarliga risker för människors hälsa, med en möjlighet att orsaka en ny pandemi om dessa virus anpassar sig från sina djurvärdar till människor.

På grund av den tidigare demonstrerade framgången med COVID och nu influensa är det sannolikt att CRISPR-baserade tester som SHINE snart blir mycket vanligare. Detta kommer vara särskilt användbart för snabbt evolverande virus, där det är avgörande att hålla koll på spridningen av olika stammar – en uppgift som antigentestremsor vanligtvis presterar dåligt i.

CRISPR-företag

1. Ginkgo Bioworks

DNA Prisdiagram

Företaget producerar organismer på begäran för specifika tillämpningar. Dessa inkluderar biomedicinska tillämpningar samt många industri- och materialvetenskapsprogram.

Det har också ett stort bio‑säkerhetssegment, som blomstrade under pandemin.

Ginkgo Bioworks (DNA ) har diversifierat sina tillämpningar brett med många forskningsprogram och partnerskap:

Det tjänar pengar genom att först få betalt i förskott för utvecklingsprocessen och sedan genom royalties på den färdiga produkten.

Ginkgos partnerskap expanderar ständigt, med:

Ginkgo Bioworks samarbetar också med alla stora jordbrukskoncerners, varav de flesta har intressen i biobränsleproduktion och mikrobiologi. Några av dessa inkluderar Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta och fler.

Ginkgos erfarenhet av skräddarsydda designer av genetiska sekvenser, samt bio‑säkerhetsövervakning, gör dem till en bra kandidat att dra nytta av framväxten av nya DNA‑baserade testmetoder.

Så med CRISPR‑baserade tester som nu har bevisats vara ett livskraftigt alternativ till PCR‑tester (en enorm marknad, även utanför pandemiska förhållanden) kan Ginkgo potentiellt utnyttja sin erfarenhet och sina partnerskap för att ta en del av denna framväxande marknad.

2. Editas Medicine, Inc.

EDIT Prisdiagram

Editas grundades av Jennifer Doudna, en upptäckare av CRISPR‑Cas9. Editas började arbeta med Cas9 men fokuserar nu på en egenutvecklad version av Cas12 som de konstruerat: AsCas12a.

Du kan läsa mer om Cas12as unika egenskaper i vår dedikerade artikel “Vad är CRISPR‑Cas12a2? & varför är det viktigt?”.

För att sammanfatta kort är Cas12as unik eftersom:

  • Problem som är svåra att lösa med Cas9 kan vara hanterbara med Cas12a
  • Detta ger högre sannolikhet för genredigering än med Cas9.
  • Fler än en gen kan modifieras samtidigt med Cas12a.

Du kan också läsa en översikt över alla Jennifer Doudnas företag i den motsvarande artikeln “Toppföretag att hålla utkik efter från Jennifer Doudna.”

Editas fokuserar på sicklecellsjukdom (SCD) och beta‑thalassemi, 2 sjukdomar där de förlorade loppet om första behandlingsgodkännande till konkurrenterna CRISPR Therapeutics och BlueBirdBio (CRSP ).

Trots detta äger Editas betydande patent på CRISPR‑Cas12, som har använts av andra forskare vid University of New South Wales i Australien för att utveckla ett COVID‑19‑remtest (remtestet från Broad Institute‑forskarna som nämndes ovan använde CRISPR‑Cas13).

Editas fokuserar på andra CRISPR‑versioner än den ”klassiska” CRISPR‑Cas9, vilket kan vara användbart för att snabbt komma in på marknaden för CRISPR‑remtester och kommersialisera (med eller utan partnerskap) sin egen version av remtester utvecklade av forskare vid ledande universitet.

mm

Jonathan är en tidigare biokemistforskare som arbetade med genetisk analys och kliniska prövningar. Han är nu en aktieanalytiker och finansskribent med fokus på innovation, marknadscykler och geopolitik i sin publikation 'The Eurasian Century'.