Editarea genomului
Cu sistemul CRISPR-Cas9, a devenit posibilă modificarea genomului oricărui organism - de exemplu, o bacterie, un animal, o plantă sau cea a unei ființe umane - într-un mod precis și precis. În acest context, se vorbește și despre editarea genomului și chirurgia genomului. Metoda a fost descrisă pentru prima dată în 2012 și este în prezent intens cercetată și utilizată la nivel mondial (Jinek și colab., 2012). Sistemul CRISPR-Cas9 a fost dezvoltat pornind de la un mecanism de apărare al adaptivului sistemului imunitar of bacterii. Permite procariotelor să îndepărteze ADN-ul nedorit și infecțios, de exemplu, din bacteriofagi sau plasmide.
- CRISPR înseamnă. Este secvențe repetitive de ADN din genomul bacterii.
- Cas9 înseamnă.
Abordarea Noastră
Cum funcționează sistemul CRISPR-Cas9? Proteina Cas9 este așa-numita endonuclează, adică o enzimă care taie acizi nucleici și, în acest caz, catenă dublă ADN. Cas9 este legat de un ARN care conține, pe lângă o porțiune constantă, o porțiune variabilă care recunoaște o secvență specifică de ADN țintă. Această porțiune de ARN se numește sgRNA (ARN mic de ghidare). SGRNA interacționează cu ADN-ul pentru a fi tăiat de nuclează. Pauza rezultată a dublului fir poate fi completată de mecanismele de reparare ale celulei. Acest lucru poate duce la mutații care sunt de interes, de exemplu, în ameliorarea plantelor. Un șablon de ARN poate fi, de asemenea, utilizat pentru a insera un nou segment de genă, de exemplu pentru a restabili funcția unei gene defecte. În cele din urmă, poate fi folosit și pentru inactivarea genelor cauzatoare de boli. Pentru ca sistemul CRISPR-Cas să intre în celule, este necesară și o metodă de livrare. De exemplu, vectori virali, lipozomi sau metode fizice pot fi folosiți în acest scop. Sistemul diferă de alte metode prin simplitatea sa relativă, universalitatea, viteza și prețul. CRISPR-Cas poate fi în principiu aplicat direct la oameni sau la celule care sunt îndepărtate de la un pacient, modificate, propagate și ulterior reintroduse. Acesta este denumit tratament ex vivo sau autolog transplantare.
Indicatii
CRISPR-Cas9 joacă deja un rol important în cercetare și producția de medicamente astăzi, la doar câțiva ani după descrierea metodei. În viitor, terapie genetică suplimentară medicamente va fi dezvoltat. Potențialele aplicații medicale sunt foarte numeroase. Acestea includ, de exemplu, severe boli genetice precum Distrofie musculară Duchenne, fibroză chistică, boli infecțioase precum HIV și hepatită, hemofilii și cancere. CRISPR-Cas9 și metode similare de editare a genomului deschid posibilitatea pentru prima dată nu numai de a trata bolile simptomatic, ci de a le vindeca la nivelul informațiilor genetice.
Efecte și riscuri adverse
O problemă potențială este selectivitatea metodei. Este posibil ca CRISPR să poată provoca modificări genetice la alte locuri nedorite din genom. Acestea sunt denumite „efecte în afara obiectivelor”. Acestea pot fi periculoase și pot duce la efecte secundare. În plus, eficiența sistemului trebuie încă sporită. La om, pe lângă celulele somatice și celulele stem, celulele germinale pot fi, de asemenea, manipulate, ducând la moștenirea genelor modificate. De exemplu, s-a demonstrat deja că CRISPR-Cas9 poate fi aplicat embrionilor, ridicând temerile „bebelușilor designeri” și având potențial consecințe de anvergură pentru dezvoltarea viitoare a umanității. Intervenția germinală este extrem de controversată și interzisă în majoritatea țărilor.
