Ketika neuron dalam tubuh kita rusak, segmen RNA menghasilkan protein yang dapat membantu memperbaiki lesi. Tetapi pada gangguan neurologis seperti ELA dan atrofi otot tulang belakang, atau setelah lesi sumsum tulang belakang, mekanisme untuk memindahkan RNA esensial kehidupan ke lokasi yang terluka di dalam sel gagal. Akibatnya, molekul RNA tidak dapat mencapai tempat yang dibutuhkan dan kerusakan menjadi permanen.
Peneliti Stanford telah mengembangkan teknologi untuk mengangkut RNA ke lokasi tertentu dalam neuron, di mana Anda dapat memperbaiki dan bahkan menumbuhkan bagian sel. Karyanya, didukung oleh National Health Institutes, membentuk dasar dari kelas baru terapeutik yang oleh para peneliti disebut “ARN Space Medicine”, yang berharap untuk menyebabkan perawatan untuk penyakit neurologis dan cedera traumatis.
“Untuk pertama kalinya, kami telah memanfaatkan kekuatan teknologi CRISPR untuk membuat kode pos spasial yang tepat ‘untuk memberikan molekul RNA tepat di tempat yang dibutuhkan di dalam sel,” katanya, “katanya Stanley QiAssociate Professor Bioengineering dan penulis utama di surat kabar diterbitkan 21 Mei di Alam. “Bayangkan bisa mengatasi situs yang rusak secara khusus dalam neuron, memperbaikinya dan mempromosikan pertumbuhan kembali mereka, inilah yang dicapai teknologi kami.”
Seorang tukang pos berbasis CRISPR
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah menyadari bahwa distribusi RNA di dalam sel, di mana molekul spesifik ditemukan, dapat sama pentingnya dengan apa yang mampu mereka lakukan. Neuron individu dapat lebih dari satu meter, dan penuaan, cedera dan mutasi dapat mengubah kemampuan mereka untuk mengangkut RNA kecil pada jarak seperti itu.
“RNA terapeutik tidak dapat membantu jika tidak perlu,” kata Qi. “Kami ingin membuat teknologi yang dapat memindahkan RNA dengan andal ke tempat Anda perlu bekerja.”
Qi dan rekan-rekannya menggunakan versi alat pengeditan gen CRISPR, yang disebut CRISPR-CAS13, untuk pergi ke bagian RNA individu (tidak seperti CRISPR-CAS9, yang diarahkan ke DNA). Secara umum, CRISPR digunakan untuk memotong dan mengedit kode genetik, tetapi dalam hal ini para peneliti tidak ingin melakukan perubahan apa pun. Mereka hanya ingin memindahkan RNA yang ada ke tempat baru di dalam sel.
“Cas13 secara alami bertindak sebagai gunting, tetapi kami merancang untuk bertindak sebagai porter,” kata Qi. “Lalu kita bisa memberitahunya untuk membawa RNA dari lokasi yang tepat ke yang lain.”
Para peneliti menggabungkan CAS13 dengan tanda -tanda lokasi spesifik yang bertindak sebagai alamat, menginstruksikan CAS13 di mana harus mengirimkan RNA. Setiap lokasi di dalam sel memiliki molekul kemudi sendiri, sehingga para peneliti dapat mengarahkan RNA ke beberapa lokasi dengan menambahkan molekul yang berbeda ke sel.
Qi dan rekan-rekannya menggunakan teknologi mereka, yang mereka sebut CRISPR-TO, untuk mengevaluasi lusinan potongan RNA dan melihat apakah ada di antara mereka yang akan membantu neuron tumbuh. Mereka menambahkan CRISPR-A ke neuron otak tikus pada pelat petri, di mana ia membawa molekul RNA ke ujung neuritas, tonjolan yang mirip dengan jari-jari yang membentuk sinapsis dan terhubung ke neuron lain. Mereka menemukan beberapa kandidat yang menjanjikan, termasuk molekul RNA yang meningkatkan pertumbuhan neuritas hingga 50% untuk periode 24 jam.
“Kami menemukan lebih banyak tujuan RNA yang dapat mempromosikan pertumbuhan dan regenerasi neurite,” kata Mengting Han, seorang sarjana pascadoktoral di Laboratorium QI dan penulis utama dalam dokumen tersebut. “Kami telah menambahkan alat baru ke kotak alat CRISPR, menggunakannya untuk mengontrol lokasi RNA di dalam sel. Ini belum pernah dicapai sebelumnya dan, yang lebih penting, membuka instruksi terapi baru untuk mengobati penyakit neurodegeneratif.”
SA yang aman dan efektif obat RNA
Para peneliti menggunakan CRISPR untuk mendeteksi molekul RNA tambahan untuk menentukan mana yang akan lebih efektif untuk memperbaiki neuron yang terluka pada otak tikus, serta pada neuron manusia.
“Kami berada di awal memahami bagaimana organisasi ruang RNA menguntungkan perbaikan otak,” kata Qi. “Kami berharap teknologi kami akan membantu orang menemukan RNA apa yang akan menjadi pemain terbesar untuk terapi yang lebih baik.”
Saat ini, para peneliti menggunakan CRISPR -untuk memindahkan molekul RNA endogen yang terjadi secara alami di dalam sel. Tapi itu juga bisa digunakan untuk memberikan kontrol yang tepat atas berbasis RNA, yang membuatnya lebih aman dan lebih efisien, kata Qi.
“Potensi ini sangat menggairahkan kita,” kata Qi. “Tidak cukup bagi molekul berada di dalam sel. Kita harus berada di tempat yang tepat pada waktu yang tepat. Dengan teknologi kita yang tepat dan dapat diprogram, itu dapat menunjuk ke RNA apa pun dalam semua jenis sel dan membawanya ke lokasi kebutuhan dalam tubuh.”
Untuk informasi lebih lanjut
Qi adalah anggota Stanford Bio-XDia Stanford Cardiovascular InstituteDia Lembaga Penelitian Kesehatan Ibu dan BayiDia Stanford Cancer Institutedan Wu Tsai Institute Neurosciences; dan seorang sarjana dari Institute of Sarafan Chem-H.
Tambahan tambahan Stanford dari investigasi ini termasuk para sarjana postdoctoral Yanyu Zhu, Alexander A. Choi, Emmy Li, Leanne Miles dan Yitong MA; dan siswa lulus Maylin L. Fu, Jon Bezney dan Sa Cai.
Pekerjaan ini didanai oleh National Science Foundation, National Institutes of Health, Pusat Nasional untuk Sumber Daya Penelitian, komunitas postdoctoral Dekan Stanford School of Medicine dan komunitas postdoctoral dari American Heart Association.
Publikasi asli
Penulis: Michael Scherer, Indranil Singh, Martina Maria Braun, Chelsea Szu-Tu, Pedro Sánchez Sánchez, Dominik Lindenhofer, Niels Asger Jakobsen, Verena Körber, Michael Kardorff, Lena Nitsch, Pauline Kautz, Julia Rühle, Agostina Biandchi, Luca Corzule, Robert Fratzmel, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert, Robert. Sergi Beneyto-Calabuig, Caleb Lareou, Ansuman T. Satopathy, Renée Beekman, Lars M. Steinmetz, Simon Raffel, Leif S. Ludwig, Paresh Vyas, Alejo Rodriguez-Frataticelli dan Lars Velten.
Buku harian: Alam
Doi: 10.1038/s41586-025-09041-8
Judul Artikel: Pelacakan klon dengan epimutasi somatik mengungkapkan dinamika penuaan darah
Tanggal publikasi artikel: 21 Mei 2025
Sumber Asli: https://news.stanford.edu/stories/2025/05/crispr-technology- neurodegenerative-cisese-alspinal-muscular- ácropy
Kontak media
Chloe Dionisio
Universitas Stanford
chlo rata -rata@stanford.edu
Pertanyaan yang sering terjadi
Apa arti dari sistem barcode Larry Lentiviral dalam penyelidikan ini?
Sistem Larry memungkinkan para peneliti untuk memberi label dan melacak sel induk individu menjadi tikus, yang membantu memahami bagaimana sel -sel ini berkembang dan berdiferensiasi dari waktu ke waktu.
Bagaimana metode STAM-seq berkontribusi untuk memahami metilasi DNA dalam sel individu?
STAM-seq memungkinkan analisis terperinci dari pola metilasi DNA dalam sel individu, yang membantu mengidentifikasi bagaimana pola ini berubah dalam berbagai jenis dan kondisi sel, memberikan informasi tentang perilaku dan garis keturunan sel.
Peran apa yang dimainkan algoritma Epi-Clon dalam analisis data penelitian ini?
Epi-Clone mengidentifikasi dan sel clurric yang berasal dari klon yang sama sesuai dengan pola metilasi DNA mereka, yang memungkinkan para peneliti untuk mempelajari ekspansi dan diferensiasi garis keturunan sel spesifik.
Air mancur: Eurekalert!
Perawatan ALS Teknologi CRISPR Penyakit neurodegeneratif Transportasi RNA Space RNA
