Nội dung
Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Một trong những sự phát triển năng động nhất trong năm qua của công nghệ sinh học diễn ra ở cấp độ tế bào, hay sự giao thoa giữa di truyền học và khoa học máy tính.Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Researchgate là một mạng xã hội cho các nhà khoa học và nhà nghiên cứu chia sẻ các công bố, hỏi và trả lời câu hỏi cũng như tìm kiếm cộng sự. Researchgate đã kết hợp các câu trả lời của các chuyên gia với cơ sở dữ liệu của họ và xem xem số người quan tâm đến xu hướng này của năm 2017 nhiều hơn 2016 bao nhiêu. Dưới đây là kết quả: Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
1. Giải trình tự RNA đơn tế bào Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Xu hướng đọc tăng 99.78% trong năm 2017 so với 2016 Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Như những bông tuyết, không có tế bào nào giống nhau. Giải trình tự hệ gen đơn tế bào cho thấy từng tế bào khác nhau như thế nào về bộ máy di truyền. Giải trình tự RNA đơn tế bào (scRNA-seq) tiến đến một bước xa hơn: nó hướng đến RNA, dạng thông tin trung gian không di truyền được mà tế bào dùng để kiểm soát việc sản xuất protein. Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Các phương pháp giải trình tự RNA thông thường nhắm đến hàng ngàn tế bào và cào bằng mọi khác biệt. Giờ đây các nhà khoa học chú ý tới RNA của từng tế bào, chúng đang xác định các loại tế bào mới mà chưa từng được biết đến trước đó. Trong số những phát hiện của nó trong năm nay, phải kể đến 1 loại tế bào vú, 6 loại tế bào đuôi gai (DC) và 4 subtype bạch cầu đơn nhân mới.
2. CRISPR/Cas9
Năm 2017 tăng 68.03% so với 2016 Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
CRISPR/Cas9 tiếp tục tạo ra tâm điểm trong năm vừa qua. Công nghệ chỉnh sửa gen này bắt chước cơ chế bảo vệ của vi khuẩn trước virus. Nó sử dụng RNA dẫn đường để tìm ra đích mà ở đó DNA bị cắt, và protein Cas9, một enzyme endonuclease, chịu trách nhiệm cho việc cắt. Sự cắt làm chỉnh sửa hệ gen, sau đó thay đổi cấu trúc của RNA mà nó mã hóa. Thay đổi này có thể truyền cho thế hệ tiếp theo. Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Mới đây, có thể là bước nhảy vọt lớn nhất mà công nghệ này đã tạo ra trong năm 2017, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra cách để chỉnh sửa RNA bằng CRISPR. RNA mã hóa thông tin mà tế bào dùng để sản xuất protein, nhưng không được di truyền. Công nghệ này được gọi là CRISPR/Cas13 và có thể cho phép dùng cho liệu pháp gen mà không truyền lại những biến đổi, mà có thể là những lỗi, cho thế hệ tiếp theo.
Xem cụ thể: Chỉnh sửa RNA là có thể với CRISPR/Cas13
Video được mã hóa vào DNA của vi khuẩn sống bằng CRISPR. Bên trái là một loạt các khung hình cho thấy con ngựa “Anna G.” đang phi, được mã hóa vào các nucleotides và được chụp liên tiếp qua thời gian bởi hệ thống thích ứng CRISPR trong vi khuẩn sóng. Bên phải là các khung hình sau nhiều thế hệ sinh trưởng của vi khuẩn, được khôi phục bằng cách giải trình tự hệ gen vi khuẩn. Nguồn: Seth Shipman.
hững xu hướng công nghệ sinh học 2017
3. Liệu pháp miễn dịch ung thư
Tần suất đọc tăng 67.56% trong năm 2017 so với 2016 Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Reuters đã báo cáo rằng trên 2000 thuốc cho liệu pháp miễn dịch đang trong lộ trình chống lại ung thư. Các thuốc này huấn luyện hệ thống miễn dịch tìm ra các tế bào ung thư, vốn rất giỏi trong việc lẩn tránh hệ miễn dịch, hoặc tăng cường hệ thống miễn dịch tổng thể để tiêu diệt chúng quyết liệt hơn.
Một đột phá cho liệu pháp miễn dịch là năm 2017, FDA Hoa Kỳ đã phê chuẩn liệu pháp tế bào T-CAR trong lâm sàng. Novartis đã phát triển thuốc liệu pháp miễn dịch này là liệu pháp gen đầu tiên từ trước đến nay được cấp phép. Liệu pháp T-CAR có thể dành cho trẻ em bị bệnh bạch cầu, và tế bào T được chỉnh sửa về mặt di truyền của các bệnh nhân săn lùng tế bào ung thư khắp cơ thể. Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Điều khiển đáp ứng miễn dịch chống lại ung thư. Nguồn ảnh: Cornelis J. M. Melief/Nature News and Views .
4. Y học tái tạo
Tăng 40.70% vào năm 2017 so với 2016
Chỉnh sửa các phần của cơ thể mà trước đó không thể là tất cả những gì về y học tái tạo. Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đang sử dụng các tế bào gốc, công nghệ mô và cơ quan nhân tạo để tái sinh, sửa chữa hay thay thế các cơ quan cũng như mô bị tổn thương.
Vào tháng 11 năm 2017, các nhà nghiên cứu đã công bố một nghiên cứu chi tiết tạo ra biểu bì hoàn chỉnh cho một cậu bé 7 tuổi đang mang một bệnh di truyền nguy hiểm tính mạng có tên bong biểu bì bọng nước (JEB). Gen LAMB3 của cậu bé không hoạt động chức năng cần thiết vì thế các bác sĩ đã lấy một mẫu nhỏ da cậu bé và nuôi da trong phòng thí nghiệm và cẩn thận cấy nó về cơ thể cậu bé. Biểu bì của cậu sau đó cho thấy tiềm năng của y học tái tạo là chữa trị những bệnh (trước đó) không thể chữa khỏi bằng các tế bào gốc đã qua chỉnh sửa di truyền.
Con nòng nọc mù với mắt của nó lại mọc ở đuôi có khả năng xử lý thông tin nhìn thấy sai khi được điều trị với một thuốc dẫn truyền thần kinh thứ cấp. Credit: Allen Discovery Center at Tufts University.
5. Điện sinh học
Tăng 35.97% so với 2016 Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Tất cả các tế bào của chúng ta đều mang dòng điện: các ion âm và dương ở mỗi phía của màng tạo ra một cái được gọi là điện thế xuyên màng. Các tế bào sử dụng điện thế điện sinh học để hỗ trợ và điều khiển các quá trình chuyển hóa. Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Năm 2017, chúng ta đã thấy rằng việc truyền tín hiệu điện tế bào của các tế bào không phải neuron có thể được thao tác để giúp các con ếch, và một ngày nào đó hy vọng đến lượt con người, chống lại sự lây nhiễm. Michael Levin, và các cộng sự của ông tại Đại học Tufts, đã dùng kệnh ion và các chất dẫn truyền thần kinh được cấp phép cho người để khiến bên trong tế bào tích điện âm hơn và tăng cường phản ứng miễn dịch bẩm sinh của con ếch trước sự lây nhiễm hay chấn thương. Những xu hướng công nghệ sinh học 2017
Trong một nghiên cứu khác, Levin đã dùng điện sinh học để khiến giun dẹt tái sinh một cái đầu thứ hai ở nơi lẽ ra là đuôi. Kết quả của học gợi ý rằng điện sinh học có thể là một nhân tố bổ sung cho các gen trong sơ đồ cơ thể của con vật, có khả năng biến nó thành một công cụ hứa hẹn cho y học tái tạo.
Tín hiệu điện được gửi bằng biofilms (xanh, bên trái) tập hợp các thành viên khác (đỏ, bên phải) tới cộng đồng vi sinh vật. Ảnh: Suel Lab, UC San Diego.
Lời cảm ơn tới: Michael Levin từ Đại học Tufts , Anna Rising tại Đại học Khoa học Nông nghiệp Thụy Điển, Monica M Laronda từ Đại học Northwestern , Ali Khademhosseini từ UCLA, và Xiaoyang Wu là thành viên Đại học Chicago.
Nguồn: bài viết của Researchgate
Iceberg (biên tập)
tapchisinhhoc.com
No Responses