Avaliação da Edição do Genoma CRISPR: Ferramenta Quantifica Erros Hereditários Potenciais

Cientistas do IDC Herzliya e também da Universidade Bar-Ilan estabelecem um dispositivo de software exclusivo para avaliar possíveis erros induzidos pelo CRISPR.

A tecnologia moderna do CRISPR permite que os pesquisadores editem genomas, modificando séries de DNA e, portanto, alterando características genéticas. Suas muitas aplicações possíveis consistem em corrigir doenças congênitas, lidar com e prevenir a propagação de doenças e estimular plantas.

Dispositivos de modificação de genoma, como a tecnologia moderna CRISPR-Cas9, podem ser criados para fazer modificações incrivelmente distintas no alvo pretendido em um cromossomo onde se encontra uma genética particular ou elemento útil. No entanto, um possível problema é que a edição e o aprimoramento do CRISPR podem causar outras modificações genômicas não planejadas. Estas são chamadas de atividades fora do alvo. Ao alvejar vários locais no genoma, a tarefa fora do alvo pode causar translocações, rearranjo incomum de cromossomos e vários outros ajustes genômicos não intencionais.

Gerenciar tarefas de edição fora do alvo é apenas um dos principais obstáculos para tornar a inovação do CRISPR-Cas9 precisa e apropriada na prática clínica. Os ensaios de dimensão existentes e os métodos de avaliação de dados para medir tarefas fora do alvo não fornecem avaliação estatística, não são suficientemente delicados para dividir o sinal do ruído nas tentativas de preços de edição reduzidos e requerem iniciativas problemáticas para abordar a detecção de translocações de detecção.

Um grupo multidisciplinar de pesquisadores do Interdisciplinary Facility Herzliya e também da Bar-Ilan University relatou no problema de 24 de maio da revista Nature Communications o avanço de uma ferramenta de software totalmente nova para detectar, revisar e medir atividades de modificação fora do alvo, consistindo de eventos de translocação prejudiciais que podem causar células cancerosas. O programa de software é baseado na entrada extraída de um ensaio de dimensão básica, envolvendo reforço de PCR multiplexado, bem como sequenciamento de próxima geração (NGS).

Referido como CRISPECTOR, o dispositivo avalia as informações de sequenciamento de próxima geração adquiridas de experimentos CRISPR-Cas9 e usa modelagem analítica para identificar e medir a atividade de edição. CRISPECTOR determina corretamente as tarefas fora do alvo em cada locus questionado. Ele, ainda mais, permite taxas de falso negativo muito melhores em sites com tarefas fora do alvo fracas, porém significativas. Notavelmente, entre as novas funções de CRISPECTOR está sua capacidade de detectar eventos de translocação desfavoráveis ​​que ocorrem em um experimento de modificação.

“Na edição e aprimoramento do genoma, especificamente para aplicações profissionais, é fundamental reconhecer atividades fora do alvo de baixo nível e ocasiões de translocação prejudiciais. Além disso, quando transplantado para um cliente no contexto de tratamento genético, um punhado de células com capacidade cancerígena pode ter consequências prejudiciais em termos de patogênese do câncer. Como parte dos protocolos de tratamento, é vital detectar essas ocasiões potenciais de antemão “, afirma o Dr. Ayal Hendel, da Mina do Bar-Ilan College e da Faculdade de Ciências da Vida Everard Goodman. O Dr. Hendel liderou a pesquisa com o Prof. Zohar Yakhini, do Arazi College of Computer Science at Interdisciplinary Facility (IDC) Herzliya. “CRISPECTOR fornece uma técnica confiável para definir e avaliar possíveis erros induzidos por CRISPR, eles perceberam as deficiências dos dispositivos existentes para medir tarefas e espaços fora do alvo que deveriam ser conectados para melhorar a aplicabilidade. Esta experiência resultou na colaboração com a equipe líder de biologia computacional e bioinformática do Prof Yakhini. eles perceberam as deficiências dos dispositivos existentes para medir tarefas e espaços fora do alvo que deveriam ser conectados para melhorar a aplicabilidade. Esta experiência resultou na colaboração com a equipe líder de biologia computacional e bioinformática do Prof Yakhini.

O Prof. Zohar Yakhini, do IDC Herzliya e também do Technion, acrescenta que “em experimentos que utilizam técnicas de sequenciamento profundo que têm níveis significativos de ruído de fundo, baixos níveis de atividade fora do alvo real podem ser eliminados sob o som. A necessidade de um dimensionamento método e também avaliação de dados relevantes que é capaz de ver além do ruído, além de encontrar eventos de translocação adversos ocorrendo em um experimento de edição, aparece para edição de genoma e aprimoramento de pesquisadores e também especialistas. CRISPECTOR é uma ferramenta que pode classificar com o som de fundo para determinar e quantificar o verdadeiro sinal fora do alvo. Além disso, CRISPECTOR pode também determinar uma gama maior de aberrações genômicas, utilizando modelagem estatística e análise cuidadosa dos dados.Ao caracterizar e também avaliar possíveis erros induzidos por CRISPR, nossas abordagens apoiarão abordagens terapêuticas de edição de genoma de uso médico mais seguras. “

Referência: “CRISPECTOR fornece estimativa precisa da translocação de edição do genoma e atividade fora do alvo a partir de dados NGS comparativos” por Ido Amit, Ortal Iancu, Alona Levy-Jurgenson, Gavin Kurgan, Matthew S. McNeill, Garrett R. Rettig, Daniel Allen, Dor Breier, Nimrod Ben Haim, Yu Wang, Leon Anavy, Ayal Hendel e Zohar Yakhini, 24 de maio de 2021,  Nature Communications .
DOI: 10.1038 / s41467-021-22417-4