Kuidas CRISPR-ravi toimib geeniteraapias?

Vähk on pikka aega olnud raske ja mitmekesine haigus, mille põhjuseks on muutused inimese DNA-s, mis aktiveerivad onkogeene, samas kui inaktiveerivad kasvajasupressoreid, põhjustades ka epigenoomi düsregulatsiooni, mis vastutab normaalse geeniekspressiooni koordineerimise eest.

Kokkuvõttes on vähk rakkude haigus, mis põhjustab muutusi ainevahetuses ja rakkude struktuuris, mille tagajärjel need rakud riknevad nii, et nad ei toimi enam korralikult ja ei suuda vältida peremehe kaitsemehhanisme.

Paljud eksperdid ja spetsialistid pühendavad oma karjääri vähktõve uurimisele, et mõista täielikult kõiki selle keerukusi ja mitmetähenduslikkust. See, kuidas genoom muutub, kuidas rakk kohaneb ja kuidas toimub haiguse teke, on üks kriitilisi tegureid tõhusamate ravivalikute väljatöötamisel ja vähipatsientide tulemuste parandamisel.

CRISPR-teraapia on end tõestanud kui rakkude toimimise uurimise tehnika ja see on oluliselt mõjutanud vähiuuringuid, mille tulemusel on saadud uusi tulemusi, mis peaksid kiirendama diagnoosimist ja ravi.

Mis on CRISPR-ravi?

Alates sellest, kui teadlased avastasid, et muutused DNAs põhjustavad vähki, on nad otsinud võimalust, kuidas selliseid muutusi DNA manipuleerimise abil parandada. Ja üks leitud lähenemisviis on CRISPR-ravi.

CRISPR-raviga saab muuta inimrakkude DNA-d samamoodi nagu äärmiselt täpne ja kergesti käsitsetav käärid. CRISPR redigeerib geene, lõigates ettevaatlikult DNA-d ja lastes seejärel DNA-l süstemaatiliselt taastuda.

Kuidas CRISPR-teraapia toimib?

Laboris kasutatav CRISPR-tehnika hõlmab kahte võtmeelementi: juht-RNA ja DNA-lõikamise ensüümi, enamasti Cas9.

CRISPR-i geneetiliste kääride kasutamiseks genoomi muutmiseks tuleb kõigepealt leida muudetav DNA-järjestus. Kui asjakohane DNA-järjestus on tuvastatud, on üks juhtrNA (sgRNA) mõeldud selle äratundmiseks ja sellega ühendamiseks.

RNA juhtseadme järjestus täiendab siht-DNA järjestust. See tähendab, et ideaalis ühendub juht-RNA ainult siht-DNA järjestusega ja ei ühendu teiste genoomi osadega.

Cas9-ensüüm (molekulaarkäärmete valk) ühendub RNA-ga ja juhib käärid täpselt sinna genoomi kohta, kus on vaja lõigata.

See parandamisprotsess võib muuta DNA-d selles genoomi kohas. Näiteks võib geeni kõrvaldada või uuendada, et parandada mis tahes vigu selle järjestuses.

Sõltuvalt sellest, kuidas CRISPR-süsteem on programmeeritud, on pärast sihtjärjestuse lõikamist kolm võimalikku tulemust:

Lõike tervendamiseks viiakse DNA-sse sisse mutatsioon.
Ensüümid on kavandatud nii, et nad teevad lõigud siht-DNA mõlemal poolel, et eemaldada siht-DNA ja ühendada otsad uuesti.
HDR-segmendi saab sisestada genoomi homoloogilise rekombinatsiooni teel.

Millised on CRISPRi probleemid?

CRISPRi rakkude sisse viimine on keeruline. Teadlased avastasid meetodi, kuidas seda saavutada, kasutades viirust, mis on mutatsioonidega muudetud nii, et see kannab juhtrNA ja Cas9 geene. Kuna teatavad viirused võivad nakatada eri tüüpi rakke, võivad nad lõpuks muuta näiteks lihasrakke, kuigi nende eesmärk oli maksarakud.
CRISPRi katsetatakse alles nüüd inimestel ja teadlased on mures selle pärast, kuidas keha ja immuunsüsteem võivad reageerida CRISPRi sisaldavatele viirustele või CRISPRi elementidele endile. Kuna need elemendid on inimestele tundmatud, võib immuunsüsteem rünnata ja hävitada CRISPRiga töödeldud rakke.
CRISPR katkestab mõnikord DNA-d väljaspool sihtgeeni, mida tuntakse kui "sihtmärgist väljaspool asuvat" lõikamist. Teadlased on mures, et sellised tahtmatud muutused võivad olla liiga kahjulikud ja isegi vähkkasvaja tekitavad.
Teine oluline küsimus on see, et keharakkude muutmine võib tahtmatult muuta seemnerakke või munarakke, mis võivad päranduda tulevastele põlvkondadele.

Eetilised küsimused

CRISPR-ravi tekitab ka eetilisi probleeme. Vt allpool mõned eetilised probleemid:

Nagu varem öeldud, võib rakkude muutumine organismis ekslikult mõjutada spermatoorseid või munarakke, mis võivad päranduda tulevastele põlvkondadele. Haiguse ravimise asemel võib neid muutusi hüpoteetiliselt kasutada soovitavate omaduste parandamiseks.
Paljud inimesed on moraalselt ja usuliselt vastu inimembrüote kasutamisele teadusuuringutes. Üldiselt võib embrüote uurimine hõlmata elujõulisi või mitteelujõulisi embrüoid, mis on jäänud üle pärast IVF-i, või spetsiaalselt uuringu jaoks loodud embrüoid. Igal juhtumil on omaette eetilised probleemid.
Kardetakse, et genoomi redigeerimine piirdub vaid rikastega, mis süvendab olemasolevaid puudujääke tervishoiuteenuste ja muude ravimeetodite kättesaadavuses.

Ära raiska aega! Platvormi lihtne kasutada ja peaaegu igaüks saab seda kasutada.

Kasutage hõlpsasti kasutatavat vahendit, et luua uimastavaid infograafiaid, illustratsioone või isegi muuta oma töö suurepäraseks ja arusaadavaks plakatiks. Mind The Graph on teie jaoks sobiv vahend; võite kasutada malle või isegi tellida sellise, mis vastab täpselt teie tööle, nagu te seda ette kujutasite!

Suurendada minu uurimistöö illustratsioonidega