CRISPR Cas9和斑馬魚如何一起使用?
現(xiàn)代醫(yī)學與過去一百年左右的科學進步密切相關。這種進步的速度很難被納入范圍,但直到1928年,亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming)才發(fā)現(xiàn)了青霉素,用種廣泛適用的抗生素徹底改變了藥物發(fā)現(xiàn)的。
像許多令人難以置信的科學成就一樣,弗萊明偶然發(fā)現(xiàn)了新的治療方法。后來被稱為青霉素的東西只是在未覆蓋的培養(yǎng)皿中作為霉菌生長。他的團隊花了數(shù)年時間研究這一發(fā)現(xiàn),直到1945年,他們才獲得了諾貝爾醫(yī)學獎。
隨著時間的流逝,生物醫(yī)學研究和藥物發(fā)現(xiàn)只會變得更加復雜。制藥行業(yè)不斷被推動著更好地了解疾病并更有效地開發(fā)治療方法。在現(xiàn)代,基因沉默和反向遺傳學幾乎是醫(yī)學上每一個新發(fā)現(xiàn)的前沿,而CRISPR Cas 9和斑馬魚正在引領潮流。
什么是CRISPR?
CRISPR被視為類似于基因編輯的青霉素,一直是關注單個基因轉(zhuǎn)變的強大驅(qū)動力。如果沒有弗朗西斯科·馬丁內(nèi)斯·莫??ǎ‵rancisco Martínez Mojica)在90年代初將拼圖的zui初部分拼湊在一起,這一切都是不可能的。
他涉及Haloferax和Haloacula的工作導致了一組與適應性免疫系統(tǒng)相關的新特征的發(fā)現(xiàn)。Mojica將繼續(xù)將新系統(tǒng)命名為Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats,簡稱CRISPR。
當科學界注意到CRISPR如何用于和高效的基因編輯時,一場革命開始了。
自20世紀80年代以來,某種形式的基因組編輯已經(jīng)成為可能,但它總是相當難以使用,幾乎不可能大規(guī)模應用。CRISPR簡化了一切,為科學家提供了一把基因切割剪刀,讓他們自己對DNA序列進行編輯。在RNA引導鏈之后,CRISPR充當了一種工具,可以在非常特定的位置切割基因。
憑借Mojica的工作以及zui終成為CRISPR的工作,研究人員對藥物發(fā)現(xiàn)過程的控制程度令人難以置信。以無與倫比的度編輯單個基因,將科學家轉(zhuǎn)變?yōu)樗囆g家和建筑師,因為他們觀察新療法和新疾病的確切效果。
CRISPR Cas9和斑馬魚
基因編輯和逆向遺傳學隨著時間的推移隨著CRISPR和嗎啉等工具的發(fā)現(xiàn)而簡化。雖然這已經(jīng)轉(zhuǎn)化為更快,更可靠的研究,但它也創(chuàng)造了對相關動物模型的更大需求。
選擇正確的動物模型始終取決于研究的目標以及基因,疾病和治療方法的組合。然而,藥物發(fā)現(xiàn)都需要可靠的模型,以便對毒性,功效和安全性進行大規(guī)模測試。研究基因如何表現(xiàn)需要使用可靠的動物模型。
新的號召性用語在早期的藥物發(fā)現(xiàn)和臨床前研究中,斑馬魚研究比其他替代動物模型具有明顯的優(yōu)勢。完整的基因組序列已經(jīng)可用,85%的人類疾病遺傳DNA在斑馬魚中具有正交物。作為在快速繁殖周期中產(chǎn)生許多后代的脊椎動物,小魚通常是早期藥物發(fā)現(xiàn)和臨床前研究的任何測試和測定的完美候選者。
斑馬魚擁有如此完整的基因組序列似乎很不尋常,但歸根結(jié)底,這種魚已經(jīng)作為可靠的動物模型被證明具有悠久的歷史。幾十年來,嗎啉的低聚物分子一直用于斑馬魚,以探索特定DNA序列與基因表達之間的相互作用。
斑馬魚為科學家和研究人員提供了一種動物模型,可確保結(jié)果可靠,可驗證且適用于人類。
憑借在反向遺傳學方面的良好記錄,使用CRISPR Cas9和斑馬魚是有據(jù)可查的動物模型的簡單擴展。作為證明這一點的另一個可靠例子,斑馬魚是批用于證明使用CRISPR進行體內(nèi)基因編輯可能性的脊椎動物。
CRISPR與斑馬魚為醫(yī)學帶來新發(fā)現(xiàn)
當弗朗西斯科·馬丁內(nèi)斯·莫??ǎ‵rancisco Martínez Mojica)次研究古生物時,他無法想象它會對藥物發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的影響以及它將在醫(yī)學上取得的進步。像他之前的亞歷山大·弗萊明一樣,莫??◤娬{(diào),只有當科學被視為對新知識的積極追求時,這些有影響力的發(fā)現(xiàn)才會發(fā)生。
CRISPR的優(yōu)雅之處在于它結(jié)合了精度、易用性和可擴展性。委婉地說,Mojica的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了科學家和研究人員看待藥物發(fā)現(xiàn)的方式。新疾病的新療法現(xiàn)在依賴于編輯單個基因和DNA序列的能力,這使Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna都獲得了諾貝爾獎。
獲得易于使用和擴展的工具的訪問權(quán)限意味著整個過程可以更快地進行,同時確保結(jié)果都是可驗證的。換句話說,CRISPR使科學家和研究人員能夠更可靠地研究潛在的新療法。
擁有現(xiàn)成的脊椎動物模型來測試有前途的分子和化合物是藥物發(fā)現(xiàn)的重要組成部分。使用CRISPR Cas9和斑馬魚,科學家們可以研究抽象特征zui終將如何出現(xiàn)在整個生物系統(tǒng)中。
通過使用CRISPR Cas9和Zebrafish,制藥公司不僅保持在科學知識的前沿,而且還在生物醫(yī)學行業(yè)的任何變化中保持領先地位。
盡早進行正確測試和測定的能力直接轉(zhuǎn)化為更有前途的線索,并將為帶來新的治療方法,藥物和疫苗。