Archivio per 18 novembre 2015

New CRISPR Protein Slices through Genomes, Patent Problems   Leave a comment


Gli scienziati predicono una esplosione di metodi di Genoma Editing

Gli scienziati di Boston hanno creato una torsione su un metodo importante per genomi “montaggio” che potrebbero dare ricercatori hanno aggiunto il controllo sul DNA degli esseri viventi e l’influenza di una disputa di brevetto infuria sulle tecniche potenti.

Feng Zhang, ricercatore presso il Broad Institute del MIT e di Harvard, ha riferito oggi sulla rivista cellulare che aveva sviluppato un sostituto per un componente chiave del sistema genoma-engineering comunemente noto come CRISPR-Cas9.

La tecnologia genetica di editing, che ritaglia il DNA in punti ben precisi, ha spazzato attraverso laboratori scientifici perché fornisce un modo potente versatile per progettare il DNA dei batteri, piante, e gli esseri umani. Si sta permettendo agli scienziati di re-immaginare ampiamente come studiano tutto da malattia di Alzheimer di colture biotech.

Il lavoro di squadra di Zhang, effettuati quest’anno, dimostra che la proteina taglio Cas9 può essere sostituito da una proteina diversa, Cpf1, che dice anche funzionare come uno strumento di modifica versatile. In una cura artigianale comunicato stampa, capo Broad Eric Lander detto che il sistema “rappresenta una nuova generazione di tecnologia di editing genoma” che ha “drammatico potenziale per far progredire l’ingegneria genetica.”

Lo sfondo per l’annuncio Broad è una lotta di brevetto lividi con l’Università della California, Berkeley, su chi ha inventato i primi strumenti di editing CRISPR, in particolare Cas9 (vedi “Chi possiede il più grande Biotech scoperta del secolo?”). L’US Patent Office sta pesando la decisione di intervenire nel caso (vedi “Lotta CRISPR brevetto Ora un Winner-Take-All match”).

Il nuovo sistema, perché ha una proteina di taglio diverso, potrebbe offrire un modo per aggirare il pantano legale. “Il valore più grande può essere più in termini di paesaggio di brevetto di un progresso scientifico”, dice Dan Voytas, un ricercatore del genoma editing presso l’Università del Minnesota.

La posta in gioco è alta come start-up di gara per sviluppare la modifica genetica come base per eventuali trattamenti medici. Editas Medicina, che è collegato con il laboratorio di Feng, ha sollevato un ulteriore $ 120 milioni di agosto. Intellia, un concorrente collegato al team di Berkeley, ha sollevato $ 70000000 di questo mese.

CRISPR si basa su un sistema naturale alcuni batteri usano per difendersi contro i virus distruggendo loro geni invasori. In laboratorio, è stato adattato come uno strumento che consiste di due componenti principali: un breve tratto di RNA che si allinea con un gene specifico, e quindi una proteina di taglio che si muove per tagliare gene aperta.

Eugene Koonin, ricercatore presso il National Institutes of Health coautore della carta in cella, ha detto che i lavori in corso è iniziato con le previsioni di computer di proteine ​​in batteri che potrebbero servire un ruolo di taglio simile come Cas9. “Si tratta infatti di un nuovo sistema che è sostanzialmente diverso da quello precedentemente conosciuto,” dice.

Gli scienziati non coinvolti nei lavori ha detto che il nuovo sistema è stato probabilmente per riempire un ruolo limitato in quello che è un toolbox crescente di tecniche di DNA-editing. George Church, che sviluppa la tecnologia genomica presso la Harvard University, dice che il sistema ha caratteristiche che potrebbero essere utili nelle cellule che non si dividono, tra nervi e la maggior parte di altre cellule del nostro corpo, che sono in genere più difficili da modificare. “C’è un mercato di nicchia per un insieme di proteine ​​diverse in modo che i tagli possono essere posizionati ovunque nel genoma,” dice.

Ampio e Feng hanno vinto più di 10 brevetti chiave sulla modifica CRISPR genoma utilizzando Cas9. Tuttavia, essi hanno perso la lotta per conquistare credito pubblico per l’invenzione, che i mezzi di informazione e le organizzazioni di premiazione hanno invece consegnato a Jennifer Doudna di Berkeley e Emmanuelle Charpentier del Centro Helmholtz di ricerca sulle infezioni in Germania per lavoro originariamente pubblicato nel 2012.
Questa settimana, Reuters nominato Doudna e Charpentier tra probabili vincitori di un Premio Nobel nel mese di ottobre.

Broad e MIT continuano a fare pressioni per una visione diversa di eventi scientifici. Questo mese, Robert Desimone, direttore del McGovern Institute del MIT per la Ricerca sul Cervello, dove Feng detiene un appuntamento, ha scritto al Economist correggere account della rivista di come CRISPR-Cas9 è stato inventato, dicendo che la squadra di Berkeley aveva usato “nessuna cellula, non genomi e nessuna modifica “.

La scoperta di come manipolare il sistema CRISPR è probabilmente solo l’inizio di una nuova era di editing di precisione genoma, Feng dice, con molti nuovi approcci in fase di sviluppo. “La natura ha avuto miliardi di anni per creare questi strumenti”, dice. “Vorremmo girare come molte rocce come si può trovare.”

Le domande di brevetto sono state depositate sulla nuova tecnologia. Nel suo comunicato, il Broad Institute ha detto che la nuova forma di editing CRISPR sarebbe disponibile per gli scienziati e ampiamente la licenza per le aziende che vendono i sistemi e prodotti chimici per la ricerca. L’organizzazione non si pronunciava sul quale azienda potrebbe ricevere i diritti di utilizzare la tecnologia per lo sviluppo di nuovi trattamenti medici.

Feng ha detto che è “troppo presto per sapere i dettagli”, ma ha detto diritti per la nuova tecnologia non necessariamente appartenere alla Editas, l’azienda ha co-fondato.

 

Scientists predict an explosion of new genome-editing methods.

(By Antonio Regalado on September 25, 2015)

Scientists in Boston have come up with a twist on an important method for “editing” genomes that could give researchers added control over the DNA of living things and influence a raging patent dispute over the powerful techniques.

Feng Zhang, a researcher at the Broad Institute of MIT and Harvard, reported today in the journal Cell that he had developed a replacement for a key component of the genome-engineering system commonly known as CRISPR-Cas9.

The gene-editing technology, which snips DNA at precise locations, has swept through science labs because it provides a versatile, potent way to engineer the DNA of bacteria, plants, and humans. It is allowing scientists to broadly reimagine how they study everything from Alzheimer’s disease to biotech crops.

The work by Zhang’s team, carried out this year, shows that the cutting protein Cas9 can be replaced by a different protein, Cpf1, which he says will also work as a versatile editing tool. In a carefully crafted press release, Broad chief Eric Lander said the system “represents a new generation of genome editing technology” that has “dramatic potential to advance genetic engineering.”

The background for the Broad announcement is a bruising patent fight with the University of California, Berkeley, over who invented the first CRISPR editing tools, in particular Cas9 (see “Who Owns the Biggest Biotech Discovery of the Century?”). The U.S. Patent Office is weighing a decision to intervene in the case (see “CRISPR Patent Fight Now a Winner-Take-All Match”).

The new system, because it has a different cutting protein, could offer a way around the legal quagmire. “The greatest value may be more in terms of the patent landscape than a scientific advancement,” says Dan Voytas, a genome-editing researcher at the University of Minnesota.

The stakes are high as startups race to develop gene editing as a basis for possible medical treatments. Editas Medicine, which is connected with Feng’s lab, raised an additional $120 million in August. Intellia, a competitor connected to the Berkeley team, raised $70 million this month.

CRISPR is based on a natural system some bacteria use to defend against viruses by shredding their invading genes. In the laboratory, it’s been adapted as a tool that consists of two key components: a short stretch of RNA that lines up with a specific gene, and then a cutting protein that moves in to snip the gene open.

Eugene Koonin, a researcher at the National Institutes of Health who coauthored the paper in Cell, said the current work began with computer predictions of proteins in bacteria that might serve a similar cutting role as Cas9. “It is indeed a new system that is substantially different than the previously known one,” he says.

Scientists not involved in the work said the new system was likely to fill a limited role in what is a growing toolbox of DNA-editing techniques. George Church, who develops genomics technology at Harvard University, says the system has features that could be useful in cells that don’t divide, including nerves and most other cells in our body, which are typically harder to edit. “There is a niche market for a collection of different proteins so that cuts can be placed anywhere in the genome,” he says.

Broad and Feng have won more than 10 key patents on CRISPR genome editing using Cas9. However, they have been losing the fight to win public credit for the invention, which the news media and prize-giving organizations have instead handed to Jennifer Doudna of Berkeley and Emmanuelle Charpentier of the Helmholtz Center for Infection Research in Germany for work originally published in 2012.
This week, Reuters named Doudna and Charpentier among likely winners of a Nobel Prize in October.

Broad and MIT continue to lobby for a different view of scientific events. This month, Robert Desimone, director of MIT’s McGovern Institute for Brain Research, where Feng holds an appointment, wrote to the Economist correcting that magazine’s account of how CRISPR-Cas9 was invented, saying the Berkeley team had used “no cells, no genomes and no editing.”

The discovery of how to manipulate the CRISPR system is probably only the beginning of a new era of precision genome editing, Feng says, with many new approaches under development. “Nature has had billions of years to create these tools,” he says. “We would like to turn over as many rocks as we can find.”

Patent applications have been filed on the new technology. In its release, the Broad Institute said the new form of CRISPR editing would be available to scientists and widely licensed to companies that sell systems and chemicals for research. The organization was silent on which company might receive rights to use the technology in developing new medical treatments.

Feng said it was “too early to know the specifics” but said rights to the new technology wouldn’t necessarily belong to Editas, the company he cofounded.

 

 

CRISPR Gene Editing to Be Tested on People by 2017, Says Editas   Leave a comment


Una società di biotecnologia dice che metterà alla prova i metodi gene-ingegneristiche avanzate per il trattamento di cecità. (sarà possibile guarire anche la Corea di Huntington)

 

 

 

 

L’avvio delle biotecnologie Editas Medicina intende iniziare i test di una nuova e potente forma di riparazione genetica negli esseri umani entro due anni.

Parlando questa settimana alla conferenza EmTech a Cambridge, Massachusetts, CEO Editas Katrine Bosley ha detto che la società spera di iniziare una sperimentazione clinica nel 2017 per il trattamento di una rara forma di cecità utilizzando CRISPR, una rivoluzionaria tecnologia di gene editing.

Se i piani di Editas vanno avanti, lo studio sarebbe probabilmente il primo ad utilizzare CRISPR per modificare il DNA di una persona.

La tecnologia è stata inventata CRISPR solo tre anni fa, ma è così precisa e poco costosa da utilizzare..che si è diffusa rapidamente attraverso laboratori di biologia. Già, gli scienziati hanno usato per generare le scimmie geneticamente, e la tecnica ha suscitato dibattito se gli esseri umani modificati sono vicini (vedi “Ingegneria del bambino perfetto”).

Editas è una delle diverse start-up, tra cui Intellia Therapeutics e CRISPR Therapeutics, che hanno piani per utilizzare la tecnica per correggere disturbi del DNA che colpiscono i bambini e gli adulti. Bosley detto che a causa CRISPR può “riparare i geni rotto” che detiene la promessa per il trattamento di diverse migliaia di malattie ereditarie causate da errori di geni, molti dei quali, come il morbo di Huntington e la fibrosi cistica, non hanno alcuna cura.

Editas, che non aveva precedentemente dato una timeline per un test iniziale di CRISPR umana, cercherà di trattare una forma di una malattia degli occhi rara ..chiamata amaurosi congenita di Leber, che colpisce le cellule luce che riceve della retina.

La condizione a cui Editas si rivolge colpisce solo circa 600 persone negli Stati Uniti, dice Jean Bennet, direttore di terapie retiniche e oculari avanzate presso l’Università della Pennsylvania di scuola medica. “L’obiettivo che hanno selezionato è fantastico; ha tutte le caratteristiche giuste in termini di fare una correzione facilmente “, dice Bennett, che non è coinvolto nello studio Editas.

I bambini con LCA sono nati vedendo solo le grandi, forme luminose, e bambini sono diagnosticati quando non guardano negli occhi della madre o reagiscono a palloncini colorati. La loro scarsa visione può progredire a “pietra cecità fredda dove tutto è nero”, dice Bennett.

Editas ha scelto la malattia, in parte perché è relativamente facile da affrontare con CRISPR, Bosley ha detto. L’errore esatto gene è noto, e l’occhio è facile da raggiungere con i trattamenti genetici. “E ‘veloce, ma stiamo andando al ritmo scienza consente,” ha detto. Ci sono ancora domande su come bene gene editing lavorerà nella retina e se gli effetti collaterali potrebbero essere causati da modifiche involontarie al DNA.

Editas prevede di offrire la tecnologia CRISPR come una terapia genica. Il trattamento comporterà iniettando nella retina una zuppa di virus caricati con le istruzioni necessarie per fabbricare DNA componenti di CRISPR, tra una proteina che può tagliare un gene in una posizione precisa. Bosley ha detto al fine di trattare LCA, l’azienda intende eliminare circa 1.000 lettere di DNA da un gene chiamato CEP290 in cellule visive del paziente.

Dopo la modifica, esperimenti preliminari di laboratorio mostrano, il gene dovrebbe funzionare di nuovo correttamente. Bosley ha detto Editas deve ancora testare l’approccio ulteriormente in laboratorio e in animali prima di iniziare uno studio umano
Editas è stato creato da fondi di venture capital, tra cui Terzo Rock Ventures nel 2013 ed è stato co-fondato da scienziati, tra cui Feng Zhang del MIT / Harvard Broad Institute. Ha raccolto più di $ 160 milioni di capitale, permettendo così di perseguire idee per diversi trattamenti contemporaneamente,  ha detto Bosley .

Anche se lo studio Editas potrebbe essere il primo per CRISPR negli esseri umani, non sarebbe il primo studio clinico di editing gene.

Un vecchio metodo chiamato dita di zinco è già in fase di test per trattamento dell’infezione da HIV da parte della società di biotecnologia Sangamo Biosciences. Ma la versatilità e la facilità con cui CRISPR può cambiare il DNA significa che può superare gli approcci precedenti.

Teoricamente, il gene editing  potrebbe essere usato per riparare geni interrotti in qualsiasi parte del corpo. Ma in pratica è difficile fare riparazioni DNA nella maggior parte dei tipi di cellule, come le cellule cerebrali. L’occhio è un’eccezione perché i medici possono iniettare trattamento direttamente sotto la retina.

Esiste già un trattamento di terapia genica per una forma di LCA in fase avanzata di sperimentazione clinica da Philadelphia biotech Spark Therapeutics, dice Bennett, che ha contribuito a sviluppare tale trattamento. In tal caso, un intero, versione sana di un gene viene aggiunto a cellule dell’occhio. In genere, la terapia genica può solo aggiungere geni, non modificarli.

LCA ha diverse cause genetiche diverse, e la terapia genica di serie non funziona per la forma della malattia Editas sta guardando. Questo perché il gene necessario, CEP290, è troppo grande per essere dentro un virus, dice Bennett, e quindi non vi è alcun modo semplice per aggiungerlo.

Prendendo di mira una malattia rarissima, Editas può avere un tempo più facile ottenere un trattamento testato e approvato. Tuttavia, l’eventuale costo di un trattamento del genere potrebbe essere straordinariamente elevato, dato il piccolo numero di persone che avrebbero bisogno di esso. Bennett dice solo circa 3.000 americani hanno LCA, e circa il 20 per cento di quelli hanno la forma di essere preso di mira da Editas.

A biotechnology company says it will test advanced gene-engineering methods to treat blindness.  (By Antonio Regalado on November 5, 2015)

The biotechnology startup Editas Medicine intends to begin tests of a powerful new form of gene repair in humans within two years.

Speaking this week at the EmTech conference in Cambridge, Massachusetts, Editas CEO Katrine Bosley said the company hopes to start a clinical trial in 2017 to treat a rare form of blindness using CRISPR, a groundbreaking gene-editing technology.

If Editas’s plans move forward, the study would likely be the first to use CRISPR to edit the DNA of a person.

CRISPR technology was invented just three years ago but is so precise and cheap to use it has quickly spread through biology laboratories. Already, scientists have used it to generate genetically engineered monkeys, and the technique has stirred debate over whether modified humans are next (see “Engineering the Perfect Baby”).

Editas is one of several startups, including Intellia Therapeutics and CRISPR Therapeutics, that have plans to use the technique to correct DNA disorders that affect children and adults. Bosley said that because CRISPR can “repair broken genes” it holds promise for treating several thousand inherited disorders caused by gene mistakes, most of which, like Huntington’s disease and cystic fibrosis, have no cure.

Editas, which had not previously given a timeline for an initial human test of CRISPR, will try to treat one form of a rare eye disease called Leber congenital amaurosis, which affects the light-receiving cells of the retina.

The condition Editas is targeting affects only about 600 people in the U.S., says Jean Bennet, director of advanced retinal and ocular therapeutics at the University of Pennsylvania’s medical school. “The target that they have selected is fantastic; it has all the right characteristics in terms of making a correction easily,” says Bennett, who isn’t involved in the Editas study.

Children with LCA are born seeing only large, bright shapes, and infants are diagnosed when they don’t look into their mother’s eyes or react to colorful balloons. Their poor vision can progress to “stone cold blindness where everything is black,” says Bennett.

Editas picked the disease in part because it is relatively easy to address with CRISPR, Bosley said. The exact gene error is known, and the eye is easy to reach with genetic treatments. “It feels fast, but we are going at the pace science allows,” she said. There are still questions about how well gene-editing will work in the retina and whether side effects could be caused by unintentional changes to DNA.

Editas plans to deliver the CRISPR technology as a gene therapy. The treatment will involve injecting into the retina a soup of viruses loaded with the DNA instructions needed to manufacture the components of CRISPR, including a protein that can cut a gene at a precise location. Bosley said in order to treat LCA, the company intends to delete about 1,000 DNA letters from a gene called CEP290 in a patient’s photoreceptor cells.

After the edit, preliminary lab experiments show, the gene should function correctly again. Bosley said Editas still needs to test the approach further in the lab and in animals before a human study starts.

Editas was created by venture capital funds including Third Rock Ventures in 2013 and was cofounded by scientists including Feng Zhang of the MIT/Harvard Broad Institute. It has raised more than $160 million in capital, allowing it to pursue ideas for several treatments simultaneously, Bosley said.

Although the Editas study could be the first for CRISPR in humans, it wouldn’t be the first clinical study of gene editing. An older method called zinc fingers is already in testing to treat HIV infection by the biotechnology company Sangamo Biosciences. But the versatility and ease with which CRISPR can change DNA means it may outpace earlier approaches.

Theoretically, gene editing could be used to repair broken genes in any part of the body. But in practice it is difficult to make DNA repairs in most cell types, such as brain cells. The eye is an exception because doctors can inject treatment directly under the retina.

There is already a gene-therapy treatment for one form of LCA in late-stage clinical testing by Philadelphia biotech Spark Therapeutics, says Bennett, who helped develop that treatment. In that case, an entire, healthy version of a gene is being added to eye cells. Typically, gene therapy can only add genes, not edit them.

LCA has several different genetic causes, and standard gene therapy won’t work for the form of the disease Editas is looking at. That is because the required gene, CEP290, is too big to fit inside a virus, says Bennett, and so there is no easy way to add it.

By targeting an exceptionally rare illness, Editas may have an easier time getting a treatment tested and approved. However, the eventual cost of such a treatment could be extraordinarily high, given the small number of people who would need it. Bennett says only around 3,000 Americans have LCA, and about 20 percent of those have the form being targeted by Editas.

 

 

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