--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Công cụ chỉnh sửa gene CRISPR trong chẩn đoán bệnh

THÁI BẰNG - 05:22 03/12/2019

(khoahocdoisong.vn) - Bộ công cụ chỉnh sửa gene CRISPR được biết đến như một công nghệ đơn giản nhưng mạnh mẽ, có thể chỉnh sửa bộ gene của con người bằng cách thêm, xóa hoặc thay đổi ADN tại những vị trí cụ thể.

Mặc dù đồng thời được coi là một phát minh thần kỳ nhưng nguy hiểm về mặt đạo đức, trong những ứng dụng hữu ích của lĩnh vực gene, công nghệ CRISPR có khả năng sửa chữa các khiếm khuyết di truyền và điều trị một loạt các bệnh.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Case Western Reserve đã áp dụng CRISPR để chẩn đoán và phát hiện bệnh. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Agewandte Chemie, nhóm nghiên cứu do GS Chung Chiun Lui lãnh đạo phát triển một hệ thống cảm biến sinh học phổ dụng, dựa trên hệ thống CRISPR-Cas12a (cpf1), phát hiện nhanh chóng và chính xác các axit nucleic của virus để xác định các dấu ấn sinh học của bệnh, như virus papilloma (HPV) ở người và parvovirus B19.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) là cụm chuỗi ngắn palindromic xen kẽ thường xuyên lặp đi lặp lại có trong ADN của vi khuẩn, được sử dụng như là một phần của hệ thống phòng thủ miễn dịch. CRISPR bao gồm hai thành phần, enzym Cas9, hoạt động như một cặp kéo phân tử, cắt đứt các ADN của virus xâm nhập và RNA dẫn hướng chuỗi ADN chỉnh sửa.

Hoạt động của bộ công cụ chỉnh sửa gen CRISPR. Video Advanced Science News

Trong nghiên cứu gần đây, Lui và nhóm nghiên cứu phát triển một hệ thống mới, được đặt tên là E-CRISPR, một nền tảng chuyển đổi hoạt động của enzym CRISPR thành một tín hiệu điện hóa có thể phát hiện được.

Yifan Dai, nghiên cứu sinh Tiến sĩ tại Đại học Case Western Reserve, một trong những nhà nghiên cứu đầu tiên của công trình khoa học cho biết: Chúng tôi đã giới thiệu một nền tảng căn bản, phát triển trên cơ sở điện hóa của bộ công cụ CRISPR để thăm dò và phát hiện bệnh. Đây là phương pháp đơn giản mà các nhà khoa học và bác sĩ lâm sàng có thể sử dụng như một phương tiện hiệu quả để phát hiện các axit nucleic.

Sơ đồ hoạt động của bộ công cụ E-CRISPR phổ dụng, phát hiện các virus gây bệnh. Ảnh Advanced Science News

E-CRISPR chứa ADN đơn chuỗi, được gắn thẻ methylen xanh và cố định trên điện cực vàng. Hệ thống phát hiện này được thiết lập sao cho khi có sự hiện diện của mục tiêu (chuỗi ADN virus), E-CRISPR sẽ tách ADN sợi đơn cố định này, cắt đứt methylen xanh từ điện cực, tạm dừng quá trình chuyển điện tử đơn (điện hóa).

Điều này có nghĩa là các dấu ấn sinh học di truyền với bất kỳ số lượng virus nào đều có thể được sàng lọc dễ dàng và chính xác bằng E-CRISPR. Nếu CRISPR bắt đầu cắt, các nhà nghiên cứu có thể biết, có virus gây bệnh trước khi các triệu chứng bệnh lý bắt đầu biểu hiện.

Yifan Dai cho biết, công cụ chỉnh sửa gene CRISPR thực hiện nhận dạng mục tiêu dựa trên hoạt động phân tách. Từ góc độ cảm biến, công cụ -CRISPR  thực sự  vừa là cảm biến (chuỗi ADN virus mục tiêu) vừa là cơ cấu chấp hành, tách và chỉnh sửa.

GS Lui nhận định rằng, căn cứ vào những kết quả đạt được, các nhà khoa học của nhóm nghiên cứu tin rằng đã hình thành một giải pháp mới của khoa học cảm biến và phát hiện với nhiều ứng dụng có hiệu quả cao. Phương thức tiếp cận bằng điện hóa có lợi thế hơn hẳn so với các phương pháp phát hiện trực quan, như hiệu quả về chi phí và đơn giản trong thực tế lâm sàng.

Các thí nghiệm sơ bộ của nhóm nghiên cứu xác định thành công các dấu ấn sinh học HPV và parvovirus B19 với độ nhạy và độ chính xác cao.

Mặc dù các thí nghiệm ban đầu rất hứa hẹn, nhưng cũng còn một số hạn chế, như hoạt động nội hàm của enzym và mối liên hệ với độ nhạy của bộ công cụ tìm kiểm. Khả năng phân biệt giữa các virus đột biến điểm và virus gene kiểu tự nhiên của E-CRISPR vẫn cần được giải quyết.

Ông Lui nói: “chúng tôi muốn ( bộ công cụ cảm biến E-CRISPR) có được khả năng lưu trữ và vận chuyển ở nhiệt độ phòng, tương tự như những cảm biến glucose thương mại. Chúng tôi tin rằng một hệ thống phân tích sinh học tích hợp, cơ động có thể thực sự mang lại sự thay đổi tích cực cho các khu vực có nguồn lực hạn chế (vùng sâu, vùng xa), ngành chăm sóc và bảo vệ sức khỏe có thể sử dụng với hiệu quả cao cả về năng lực và thời gian.


(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Thị trường đóng băng mùa dịch, M&A dự án bất động sản vẫn nở rộ
Kinh tế- Hữu Thông - 18:53 03/08/2020
(khoahocdoisong.vn) - Đại dịch Covid-19 đang khiến toàn nền kinh tế nói chung, lĩnh vực bất động sản nói riêng bị ảnh hưởng mạnh mẽ. Khó khăn về nguồn vốn và đầu ra của thị trường bất động sản thời gian qua đã “vắt kiệt” sức chịu đựng của nhiều doanh nghiệp địa ốc. Điều này khiến không ít quỹ đất vàng phải đổi chủ.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Binh chủng Hoá học khử khuẩn quận Sơn Trà phòng dịch COVID-19
    Thời sự- Nguyễn Thành - 17:32 03/08/2020
    Lính hoá học trong trang phục bảo hộ kỹ càng tiến hành phun hoá chất khử khuẩn từng khu dân cư, đến từng gốc cây, ngọn cỏ trên các tuyến đường lớn nhỏ của quận Sơn Trà (Đà Nẵng) để phòng chống dịch COVID-19 lây lan. Việc phun khử khuẩn bắt đầu từ khu vực Trung tâm Y tế quận Sơn Trà, dọc khắp các tuyến đường, khu dân cư theo hướng từ phường An Hải Đông, phường An Hải Tây đến điểm cuối là phường Thọ Quang.
  • Mua Toyota Fortuner ưu đãi cao nhất tới 125 triệu đồng
    Xe hay- Cẩm Tú - 17:30 03/08/2020
    Kết hợp chương trình của TMV và giảm 50% lệ phí trước bạ, Toyota Fortuner lắp ráp có tổng giá trị ưu đãi lên tới 125 triệu đồng.
  • Nuôi trồng thủy sản tháng 7/2020 gặp nhiều khó khăn
    Thị trường- Tuấn Thủy - 17:20 03/08/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Sản lượng thủy sản cả nước tháng 7/2020 ước đạt 783.000 tấn, tăng 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái, gồm 545.000 tấn cá (tăng 0,6%), 123.000 tấn tôm (tăng 4,7%), 115.000 tấn thủy sản các loại khác (tăng 1,9%).
  • Thang thoát hiểm tự lắp ghép
    Sản phẩm hữu ích- Bảo Châu - 16:52 03/08/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Nhóm nghiên cứu Viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động TPHCM mới đây đã thiết kế, chế tạo thành công hệ thống thoát hiểm cho nhà phố liền kề khi hỏa hoạn xảy ra.
  •  Độc hại của hóa chất giúp dâu tây tươi cả tháng
    Khoa học- Bảo Khánh - 16:12 03/08/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Dâu tây Trung Quốc được vận chuyển lậu về Đà Lạt, để cả tháng vẫn tươi như vừa mới hái, có dư lượng thuốc trừ sâu gấp 3 lần cho phép và hóa chất cực độc cho sức khỏe người dùng.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO