Could CRISPR democratise diagnostics? | Janice Chen | TEDxCERN
Més d’un milió de dones han tingut proves genètiques de gens BRCA1 i BRCA2, on les mutacions poden augmentar dràsticament el risc de càncer d’ovari i de càncer d’inici precoç. Però per a moltes dones, els resultats de les proves han estat ambigus. Això és perquè no està clar on determinades variacions genètiques són innòcues o causen càncer.
El BRCA1 es trobava entre els primers gens de predisposició al càncer descoberts i s'ha estudiat durant més de 20 anys. El gen produeix una proteïna que repara els danys a l’ADN, que altrament podrien conduir a la formació de tumors. Des del seu descobriment, investigadors i clínics han identificat moltes variacions genètiques en BRCA1, però per a la majoria d’aquests, no podem saber si afecten la funció del gen, augmentant el risc de càncer, o si són perfectament innòcues.
El nostre equip d'investigació treballa en el camp emergent de la medicina genòmica, que utilitza la informació genètica d'un individu per prescriure atenció. Hem reconegut que aquestes "variants d’importància incerta" limiten la utilitat de les proves genètiques i les perspectives de la medicina genòmica.Sabem que és probable que el problema empitjori, ja que s'espera que el nombre de variants incertes en BRCA1 i altres gens "medibles per acció" creixi exponencialment a mesura que les proves genètiques s’expandeixin a poblacions senceres.
En un estudi, vam proposar aplicar l’edició del genoma CRISPR per resoldre el repte plantejat per aquestes variants d’importància incerta. CRISPR té un gran potencial perquè la tecnologia permet als investigadors com nosaltres jugar amb gens humans. CRISPR ens permet fer canvis molt específics, "edicions" al nostre ADN, per tant, la frase "edició del genoma".
Tot i que hi ha molts estudis que intenten utilitzar el CRISPR per tractar la malaltia, també es pot utilitzar per introduir mutacions específiques en cèl·lules humanes que creixen en un plat, amb l'objectiu d'estudiar quins efectes tenen aquestes mutacions a la cèl·lula, per exemple, si provoquen o no un mal funcionament d'un gen.
En el nostre estudi, hem utilitzat l'edició del genoma CRISPR per dissenyar deliberadament unes 4.000 variants diferents del gen BRCA1 en cèl·lules humanes, gairebé totes les variants possibles a les regions més importants d'aquest gen. És important destacar que la supervivència de les cèl·lules humanes que hem utilitzat depèn de la funció intacta del gen BRCA1. Com a conseqüència, les cèl·lules que contenien mutacions que alteraven la funció del gen BRCA1 no van poder sobreviure. D'altra banda, la cèl·lula que contenia mutacions que no tenia cap efecte sobre la funció del gen BRCA1 estaven bé. Utilitzant la seqüenciació de l’ADN, hem detectat quines mutacions s’associaven amb la mort cel·lular contra la supervivència cel·lular.
Quan es van comparar les mutacions que van provocar la mort cel·lular amb variants que augmenten el risc de càncer, vam observar que eren iguals. Això ens va donar la confiança de dir que el comportament d'aquestes variants a les cèl·lules del plat era predictiu del risc de càncer en humans.
Tot i que els científics han utilitzat assajos de laboratori per provar variants al BRCA1 durant molts anys, el nostre treball és diferent per tres motius.
En primer lloc, vam provar moltes més variants que mai s'han provat, incloent-hi milers que mai no s’han observat, però que gairebé amb tota seguretat existeixen en almenys centenars d’homees vives.
En segon lloc, històricament, les variants de BRCA1 s'han provat en gens extrets de context, específicament estudiant només les seqüències d'ADN que codifiquen la proteïna BRCA1 en lloc de les seqüències circumdants que regulen la seva expressió. CRISPR ens permet, per primera vegada, crear i provar les mutacions del propi genoma humà.
Finalment, per als centenars de variants de BRCA1 que es van observar en pacients en què tenim una idea de si augmenten o no el risc de càncer de mama i d'ovari, les nostres prediccions basades en els nostres estudis CRISPR són gairebé perfectament exactes. És a dir, les variants compatibles amb la supervivència de les cèl·lules en el nostre assaig són benignes en els pacients, mentre que les variants que perjudiquen la supervivència de les cèl·lules en el nostre assaig causen un risc de càncer. Això ens dóna confiança en les nostres prediccions sobre altres variants que mai no s’han observat, però que, inevitablement, serà, sobretot, ja que cada vegada hi ha més dones que es detectin mutacions d’aquest gen.
A causa d’aquest fort acord amb dades d’estàndard d'or derivades d’estudis humans, prediuem que els nostres resultats es poden utilitzar per proporcionar millors respostes a les dones amb variants interpretatives difícils a BRCA1. Això inclou a moltes dones que tenen un risc elevat de càncer, però que prèviament no s’havien obtingut de les proves genètiques. A aquestes dones, aquest coneixement del que signifiquen les seves mutacions pot informar críticament l’atenció mèdica que reben.
Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation de Jay Shendure, Greg Findlay i Lea Starita. Llegiu l'article original aquí.
La ciència ficció consumirà la indústria del superheroi i es convertirà en el gènere per vèncer
Les pel·lícules de superherois han dominat la taquilla durant més temps del que qualsevol persona podria esperar raonablement i la vida mitjana de la tendència està garantida. Una multitud d’homes enmascarats i un grapat de dones emmascarades ja han rebut la llum verda dels caps d’estudi. La moda de superherois no acabarà en els propers tres anys perquè ...
Els tumors de menjar càncer us donen càncer? Probablement no, però posa la Burger Down
Si el USDA ha estat fent bé la seva feina: gairebé no es dóna, probablement mai no heu menjat un tumor. L’agència federal no permet que els animals amb càncer es venguin per al consum; de fet, just el mes passat, el govern federal va condemnar el capatàs d’un escorxador de Califòrnia a dos anys sota custòdia per intentar-ho ...
És el final de les proves d’ADN gairebé? Les proves de proteïnes podrien ser el futur
És fàcil pensar que les proves d’ADN són un mitjà d’identificació infal·lible, però aquestes proves no són perfectes. Són molt més fiables i robustes que les empremtes dactilars, que al seu torn són molt millors que, per exemple, les proves de polígrafo (que són bàsicament una merda total). Però no confongueu la millor ciència disponible ...