Новая технология на основе CRISPR может революционизировать медицинскую диагностику на основе антител
Ученые адаптировали технологию генетической модификации CRISPR для выявления антител в образцах крови пациентов. Это достижение может привести к созданию нового класса медицинских диагностических инструментов, а также найти множество других применений.
Технология, названная PICASSO (peptide immobilization by Cas9-mediated self-organization), использует кастомизируемые наборы белков, присоединенных к варианту белка Cas9 (основы CRISPR), который связывается с ДНК, но не разрезает её, как при генетическом редактировании.
Принцип работы:
- Смесь белков, сконъюгированных с Cas9, наносят на микрочип с тысячами уникальных молекул ДНК.
- Каждый белок в смеси самоорганизуется на позицию чипа, содержащую соответствующую ему последовательность ДНК.
- При нанесении образца крови на полученный PICASSO-микрочип можно идентифицировать те белки на чипе, которые распознаются антителами пациента.
Исследование под руководством доктора Стивена Элледжа из Гарвардской медицинской школы и Бригамской женской больницы (Бостон) опубликовано в журнале Molecular Cell. Первый автор статьи — доктор Карл Барбер, стипендиат программы Schmidt Science Fellows 2018 года, который разрабатывал технологию во время стажировки в лаборатории доктора Элледжа.
Достижения и потенциал:
- Технология продемонстрировала способность собирать тысячи различных белков, что указывает на её потенциал в качестве инструмента широкого спектра для медицинской диагностики.
- В работе метод использовали для детекции антител к белкам патогенов, включая SARS-CoV-2, в крови пациентов, выздоравливающих от COVID-19.
- PICASSO переносит возможности CRISPR из области редактирования генов и детекции нуклеиновых кислот в новую сферу — изучение белков.
- Технология может быть использована не только для диагностики, но и для разработки новых биоматериалов и биосенсоров.
Ключевые цитаты:
- Доктор Карл Барбер: «Наша техника самоорганизации белков… позволяет быстро идентифицировать антитела в клинических образцах, которые распознают любые интересующие вас белки».
- Доктор Стивен Элледж: «PICASSO открывает силу CRISPR для новой области исследований белка… и может помочь в разработке новых исследовательских и диагностических инструментов».
- Доктор Меган Кенна: «Эта технология имеет потенциал для использования в качестве медицинского диагностического инструмента, который однажды может предоставить врачам возможность быстро определять диагноз и оптимальный курс лечения для каждого отдельного пациента».