美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员最近列出计划神经元的一个项目,旨在加速研究阿尔茨海默病和痴呆(ADRD)有关。雄心勃勃的计划——诱导多功能干细胞神经退行性疾病倡议(英蒂)将模型超过100年同基因的突变与ADRD诱导多能干细胞(iPSC)线。
学习的一些主要挑战与生成一个大型图书馆编辑则和的作用Synthego基因组工程公司在必要的项目中,我们采访了Synthego全封闭,罗伯特·迪恩博士。
安娜·麦克唐纳(AM):为什么依赖一个“一个基因”的方法来发现阿尔茨海默病研究和治疗不足?
罗伯特院长(RD):ADRD是神经退行性疾病影响了超过500万人在美国。尽管大约50个基因与这种疾病队列相关联,它们之间的相互作用还不清楚及其函数依赖是未知的。知识的基因联系和融合疾病疗法的发展路径是关键,可以利用药物设计相关基因突变的患者。研究这些基因联系需要开发疾病模型与多个目标在每个基因变异相关的细胞类型。研究疾病等位基因在iPSC模型允许审讯的发展的影响体现在生命的后期。临床相关疾病模型库,提供洞察基因功能之间的联系导致ADRD将加快在这个领域的研究。
问:如何CRISPR-based基因工程加快研究在这一领域?
理查德·道金斯:发现众多的组合与疾病相关的基因突变和CRISPR编辑技术的进步使人们有可能的影响模型,研究特定疾病的突变相关的细胞类型。将疾病等位基因在iPSC,例如,将允许实验测试在所有成熟身体的细胞类型。
能够精确的大规模CRISPR编辑让研究人员能够研究的尖端成千上万的基因,并检查数以百计的这些基因的变异。这将允许科学家更忠实地人类疾病模型的复杂性,这可能导致治疗药物或下一代的基因疗法的发展许多严重的疾病。
问:你能告诉我们更多关于英蒂美国国立卫生研究院的项目及其目标?
理查德·道金斯:美国国立卫生研究院发起英蒂帮助科学家更好地了解底层ADRD基因突变导致大脑损伤。英蒂的目标,有史以来最大的诱导多功能干细胞基因组工程项目,是创建一个图书馆ADRD数以百计的疾病模型研究在神经科学社区。生成一个标准化的数以百计的同基因的诱导多能干细胞携带ADRD相关突变将全球研究社区的价值。
问:的主要挑战是什么生成编辑万能的图书馆吗?
理查德·道金斯:生成一个图书馆编辑的诱导多能干细胞不是一件容易的事。尝试手动是一个艰难的过程,这就是Synthego工程解决方案使容易处理和快速创造杂合的变种。成功在很大程度上是受几个因素的影响。这些包括指导设计,优化转染,精确的处理和维护细胞和试剂质量。
的数据CRISPR基准调查显示,研究人员花费472个小时的实践时间,相当于几个月的总持续时间、CRISPR编辑。执行多个编辑在一个具有挑战性的细胞类型,如“诱导多能性”细胞意味着几个月的艰苦的努力没有成功的保证。
我们创建Eclipse平台来解决这些挑战。Eclipse是旨在增强疾病建模、药物目标识别和验证,并加速细胞疗法制造业。确保成功的任何类型的编辑,Eclipse使用机器学习应用经验从几十万基因组编辑在数以百计的细胞类型。用这个机器学习,结合自动化,Eclipse可以减少成本和增加工程细胞生产的可伸缩性。我们工程Eclipse使用程控不可知论者立即过程和效益的研究人员与“诱导多能性”细胞永生化细胞系。
通过工业化的细胞工程,Eclipse将使规模经济,将一个历史上复杂的过程变成一个灵活、可靠和负担得起的。
问:Synthego玩项目中是什么角色?
理查德·道金斯:英蒂项目所需CRISPR-mediated多个单核苷酸变异(SNVs)基因在几个目标“诱导多能性”细胞。扩展CRISPR实验产生数以百计的克隆是一个挑战——和串行过程需要数年的投资。此外,CRISPR编辑这样一个难以处理的细胞类型“诱导多能性”细胞是一个额外的挑战,可能会进一步阻碍项目进展和延迟。
英蒂项目需要一代的人类诱导多能干细胞genome-engineered窝藏ADRD-associated基因突变在22日的规模的目标。Synthego了这一挑战通过使用Eclipse™,我们高通量细胞工程平台。Eclipse是为了加速药物发现和验证通过提供高度可预测的大规模CRISPR-engineered细胞通过集成工程、生物信息学和专有的科学。利用内部自动化过程和CRISPR专长,我们交付了264 iPS细胞克隆- 12每个基因变异在22日的目标。我们的标准化、自动化过程并行允许我们编辑“诱导多能性”细胞,从而使克隆在仅仅几个月的一代。
必要的项目将产生神经退化研究最大的图书馆,和我们这一代的工业化CRISPR iPS细胞快速时间内第二次CRISPR革命奠定了基础。
罗伯特博士院长与安娜·麦克唐纳说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
