Badacze po raz pierwszy dokonali edycji genomu szczurów nilowych w oparciu o technologię CRISPR

Zespół naukowców z Michigan State University odkrył zestaw metod, które umożliwiły pierwszą udaną edycję genomu szczurów nilowych w oparciu o CRISPR.

badanie, opublikowany W Biologia BMCjako pierwszy z powodzeniem edytował genomy szczurów nilowych. Jako gryzonie prowadzące dzienny tryb życia, szczury nilowe mają podobne wzorce snu/czuwania jak ludzie, co może być korzystne w badaniach przedklinicznych lub translacyjnych.

Obecnie badania przedkliniczne w dużej mierze opierają się na myszach laboratoryjnych, które są gryzoniami prowadzącymi nocny tryb życia, aktywnymi w nocy i śpiącymi w ciągu dnia. Ze względu na te różne wzorce snu ssaki prowadzące tryb dzienny i nocny ewoluowały odmiennie, obejmując między innymi odrębne okablowanie obwodów neuronowych i sieci regulujące geny.

„Różnice między ssakami prowadzącymi tryb dzienny i nocny mają znaczący błąd w tłumaczeniu wyników badań uzyskanych na myszach na ludzi. Liczne środki terapeutyczne, takie jak neuroprotektanty, których skuteczność udowodniono w mysich lub szczurzych modelach niedokrwienia mózgu, zawiodły w badaniach klinicznych u ludzi z udarem, a ich liczba rośnie dowody sugerujące różnice w porze nocnej i dobowej powodujące takie awarie” – stwierdził Lily Yanwspółautor badania i profesor na Wydziale Psychologii MSU.

Katrina Linning-Duffy i Jiaming Shi, także współautorzy badania, pracują w Yan’s Lab.

Ponieważ różnice między zwierzętami prowadzącymi tryb dzienny i nocny są złożone, naukowcy uważają, że model dobowy jest niezbędny do rozwikłania związku między genami i zachowaniami istotnymi dla zdrowia i chorób człowieka.

Opracowana metoda obejmuje protokół superowulacji, który może dać prawie 30 jaj na samicę. Opracowali także protokoły in vitro – poza organizmem – hodowli i manipulacji zarodkami oraz in vivo – w żywym organizmie – celowania w geny przy użyciu metod GONAD, czyli edycji genomu za pomocą dostarczania kwasów nukleinowych do jajowodów.

Kolonia szczurów nilowych to unikalny zasób dostępny w MSU. Dzięki wspólnym wysiłkom wydziałów Psychologii i Biologii Integracyjnej oraz Ośrodka Edycji Transgenicznej i Genomu, w 1993 roku na terenie kampusu powstała kolonia szczurów nilowych.

Projekty badawcze na MSU z udziałem szczurów nilowych są finansowane nieprzerwanie od ponad 30 lat. Zwierzęta z kolonii szczurów trawiastych MSU udostępniono ponad 20 laboratoriom badawczym w USA, Kanadzie, Belgii, Chinach i Japonii, które badają takie tematy, jak rytmy dobowe i sen, nastrój i funkcje poznawcze, funkcje odpornościowe, zespoły metaboliczne i biologia ewolucyjna.

Huirong Xie jest dyrektorem programowym Centrum Edycji Transgenicznej i Genomu na MSU.

„Mamy nadzieję, że szczury nilowe ostatecznie staną się alternatywnym modelem ssaków umożliwiającym badanie roli genów we wszelkich procesach biologicznych, szczególnie w których chronotyp (dzienny lub nocny) jest krytyczną zmienną biologiczną” – powiedział Yan. „To badanie będzie istotnym pierwszym krokiem w stronę dalekosiężnego celu”.