Новая технология защищает подлинность инженерных клеточных линий
Исследователи из Техасского университета в Далласе разработали первый в своём роде метод для создания уникального идентификатора для каждой копии клеточной линии. Это позволяет проверять её подлинность и защищать интеллектуальную собственность производителя. Технология описана в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances.
Проблема и рынок
- Развитие синтетической биологии и редактирования генома привело к росту индустрии по созданию кастомизированных клеточных линий для медицинских исследований.
- Эти линии уязвимы для ошибочной идентификации, перекрёстного загрязнения и незаконного копирования.
- Глобальный рынок культур клеток, по прогнозам, вырастет с $22.8 млрд в 2021 году до $41.3 млрд к 2026 году.
Принцип технологии: "отпечатки пальцев" для клеток
Метод вдохновлён физически неклонируемыми функциями (PUF), используемыми в электронной промышленности для идентификации микропроцессоров. PUF должны быть уникальными, воспроизводимыми при измерении и практически не поддаваться копированию.
Двухэтапный процесс создания клеточного PUF
- Встраивание штрих-кода: В безопасную область генома клетки встраивается библиотека пятинуклеотидных штрих-кодов.
- CRISPR-редактирование и "случайный ремонт": Инструмент CRISPR делает разрез в ДНК рядом со штрих-кодом. Клетка ремонтирует повреждение с помощью случайных нуклеотидов — процесса негомологичного ремонта ошибок. При этом она вставляет новые нуклеотиды и/или удаляет существующие (инделы).
Результат
Комбинация предсказуемого штрих-кода и случайных изменений от ремонта ДНК создаёт уникальный, невоспроизводимый узор нуклеотидов — "отпечаток пальца" для каждой копии клеточной линии.
Значение и перспективы
- Первый этап (текущая технология): Позволяет подтвердить происхождение клеток от конкретной компании или лаборатории (аттестация провенанса).
- Цель: Разработка метода для отслеживания возраста конкретной копии клеточной линии.
- По словам соавтора исследования, доктора Леонидаса Блериса, технология позволяет различить даже тысячу копий одного продукта, каждая из которых будет иметь уникальный, некопируемый идентификатор.
- Соавтор доктор Йоргос Макрис отмечает, что отрасль пока сосредоточена на монетизации, а не на безопасности, и важно разработать защитные решения заранее, до появления инцидентов с подделками.