듀크 연구자들은 유전자 편집을 발전시키기 위해 연방 보조금으로 $6M을 획득했습니다.

혈우병. 낭포성 섬유증. 뒤센형 근이영양증. 헌팅턴 병. 이는 신체 DNA의 돌연변이로 인해 발생하는 수천 가지 장애 중 일부에 불과합니다. 이러한 쇠약해지는 질병의 근본 원인을 치료하는 것은 CRISPR와 같은 게놈 편집 도구의 개발 덕분에 최근에야 가능해졌습니다. CRISPR는 세포와 조직의 DNA 서열을 변경하여 근본적인 오류를 수정할 수 있지만, 그러기 전에 상당한 장애물을 극복해야 합니다. 게놈 편집 치료법이 인간에게 사용될 준비가 되었습니다.

국립보건원 공동기금 입력 체세포 게놈 편집(SCGE) 이 프로그램은 연구자들이 이러한 각 질병의 영향을 받는 신체의 세포와 조직(체세포라고도 함)에 사용할 정확하고 안전하며 효과적인 게놈 편집 치료법을 개발하고 평가할 수 있도록 돕기 위해 2018년에 설립되었습니다.

현재 총 연구 자금이 $6백만이 넘는 3개의 지속적인 보조금을 통해 Duke University는 NIH SCGE 프로그램이 지원하는 대부분의 프로젝트에서 Yale University, UC Berkeley 및 UC Davis와 협력 관계를 맺고 있습니다.

2019년 SCGE 시상 주기에서 Rooney Family 생의학 공학 부교수인 Charles Gersbach와 Duke 및 North Carolina State University의 협력자들은 두 가지 보조금을 받았습니다. 첫 번째 보조금은 CRISPR 게놈 편집이 조작된 인간 근육 조직에 어떻게 영향을 미치는지 연구할 수 있도록 하고, 두 번째 프로젝트는 표적 DNA 서열을 영구적으로 변경하는 대신 유전자를 켜고 끄는 새로운 CRISPR 도구를 개발할 것입니다. 이 연구는 아데노 관련 바이러스를 사용하여 신경근 조직에 유전자 편집 도구를 전달하는 데 중점을 두고 있는 외과 교수 겸 유전자 치료 책임자인 Aravind Asokan이 이끄는 2018 SCGE 보조금을 기반으로 합니다.

"Duke와 광범위한 Research Triangle에는 전달부터 모델링, 새로운 도구 구축에 이르기까지 질병을 치료하기 위해 인간 게놈을 연구하고 조작하는 과제를 중심으로 연합한 놀라운 엔지니어, 과학자 및 임상의 팀이 있습니다."라고 Gersbach는 말했습니다. 그의 동료들은 최근 프랫 공과대학, 트리니티 예술과학대학, 의과대학이 협력하여 듀크 첨단 게놈 기술 센터(CAGT)를 설립했습니다. "우리는 이러한 노력의 중심에 서게 되어 매우 기쁘며 이 비전을 실현하기 위한 NIH SCGE 프로그램의 지원에 크게 감사드립니다."

첫 번째 보조금을 위해 Gersbach는 Duke의 동료 생물의학 공학 교수인 Nenad Bursac 및 George Truskey와 협력하여 게놈 편집이 조작된 인간 근육 조직에 어떤 영향을 미치는지 모니터링할 예정입니다. 새로운 프로젝트를 통해 팀은 인간 다능성 줄기 세포를 사용하여 실험실에서 인간 근육 조직, 특히 유전 질환의 영향을 받는 골격 및 심장 근육을 만들 것입니다. 그러면 이러한 시스템은 인간 조직의 건강, 표적 및 표적 외 게놈 변형, 조직 재생, CRISPR 매개 게놈 편집 중 가능한 면역 반응을 모니터링하기 위한 보다 정확한 모델 역할을 할 것입니다.

“현재 대부분의 유전자 테스트는 동물 모델을 사용하여 이루어지지만 치료에 대한 인간의 반응을 항상 정확하게 복제하는 것은 아닙니다.”라고 Goodson 생의학 공학 교수인 Truskey는 말합니다.

Bursac은 “우리는 CRISPR와 같은 유전자 편집 시스템에 대한 반응을 모델링하기 위해 올바른 세포 유형과 생리학을 갖춘 인간 심장 및 골격근 조직을 엔지니어링해 온 오랜 역사를 가지고 있습니다. 이러한 플랫폼을 통해 우리는 인간 실험에서 근육이 어떻게 반응할지 예측하는 데 도움이 되기를 바랍니다.”

Gersbach는 듀크의 생물통계학 및 생물정보학 부교수인 Tim Reddy와 노스캐롤라이나 주립대학교 프로바이오틱스 연구 분야의 Todd R. Klaenhammer 특훈교수인 Rodolphe Barrangou와 함께 두 번째 보조금을 받을 예정입니다. Gersbach에 따르면, 이는 신경퇴행성 및 자가면역 질환과 같은 많은 일반적인 질병이 단일 유전자가 아닌 특정 유전자의 너무 많거나 너무 적은 결과로 발생하므로 게놈 편집 기술의 영향을 더 다양한 질병으로 확장할 수 있는 잠재력이 있습니다. 돌연변이. 이 작업은 Gersbach, Barrangou 및 Reddy 간의 이전 협력을 기반으로 합니다. 유전자 조절을 위한 새로운 CRISPR 시스템 그리고 DNA 서열을 영구적으로 삭제하기보다는 후성유전체를 조절하기 위해.

Aravind Asokan은 표적 세포, 특히 척추와 같은 신경근 질환과 관련된 세포에 유전자 치료법을 전달하는 안전하고 효과적인 시스템으로 등장한 차세대 아데노 관련 바이러스(AAV)의 진화를 탐구하는 Duke의 초기 SCGE 보조금을 주도합니다. 근위축증, 뒤시엔 근이영양증 및 기타 근병증. 그러나 신경근 조직의 줄기 세포에 게놈 편집 도구를 전달하는 것은 특히 어렵습니다. Asokan과 Gersbach 간의 이번 협력은 이전 작업을 기반으로 합니다. DMD의 동물 모델을 치료하기 위한 AAV 및 CRISPR.

Asokan은 “우리는 성숙한 근육 세포뿐만 아니라 골격근 조직을 재생하는 근육 줄기 세포에서도 돌연변이를 교정하는 것을 목표로 합니다.”라고 설명합니다. "이 접근법은 근육에서 게놈 편집의 장기적인 안정성을 보장하는 데 중요하며 궁극적으로 우리는 교차 절단 바이러스 진화 접근법이 여러 기관 시스템에서 효율적인 편집을 가능하게 할 수 있는 패러다임을 확립하기를 희망합니다."

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(다) 듀크대학교

원본 기사 출처: WRAL TechWire