Miten CRISPR-terapia toimii geeniterapiassa?

Syöpä on jo pitkään ollut vaikea ja monimuotoinen sairaus, joka johtuu yksilön DNA:n muutoksista, jotka aktivoivat onkogeenejä ja inaktivoivat kasvainsuppressoreita ja aiheuttavat myös epigenomin säätelyhäiriöitä, jotka vastaavat normaalin geeniekspression koordinoinnista.

Yhteenvetona voidaan todeta, että syöpä on solusairaus, joka aiheuttaa muutoksia aineenvaihdunnassa ja solujen rakenteessa, jolloin nämä solut turmeltuvat niin pahasti, että ne eivät enää toimi kunnolla ja välttävät isännän puolustusmekanismit.

Suuri määrä asiantuntijoita ja ammattilaisia omistaa uransa syövän tutkimiselle, jotta kaikki sen monimutkaisuudet ja monitulkintaisuudet saataisiin täysin ymmärretyksi. Sen oppiminen, miten genomi muuttuu, miten solu sopeutuu ja miten tauti käynnistyy, on yksi kriittisistä tekijöistä tehokkaampien hoitovaihtoehtojen kehittämisessä ja syöpäpotilaiden tulosten parantamisessa.

CRISPR-hoito on vakiinnuttanut asemansa solujen toiminnan tutkimisessa, ja sillä on ollut merkittävä vaikutus syöpätutkimukseen, ja sen tuloksena on saatu uusia tuloksia, joiden odotetaan nopeuttavan diagnosointia ja hoitoja.

Mikä on CRISPR-hoito?

Siitä lähtien, kun tutkijat havaitsivat, että DNA:n muutokset aiheuttavat syöpää, he ovat etsineet keinoa korjata tällaiset muutokset DNA:ta manipuloimalla. Yksi löydetty lähestymistapa on CRISPR-hoito.

CRISPR-käsittelyllä voidaan muokata ihmissolujen DNA:ta samalla tavalla kuin äärimmäisen tarkalla ja helposti käsiteltävällä saksilla. CRISPR muokkaa geenejä leikkaamalla DNA:ta varovasti ja antamalla sitten DNA:n korjaantua järjestelmällisesti.

Miten CRISPR-terapia toimii?

CRISPR-tekniikkaan laboratoriossa kuuluu kaksi avainhahmoa: ohjaava RNA ja DNA:ta leikkaava entsyymi, useimmiten Cas9.

Jotta CRISPR-geenisaksia voidaan käyttää perimän muuttamiseen, muutettava DNA-sekvenssi on ensin löydettävä. Kun asiaankuuluva DNA-sekvenssi on tunnistettu, yksittäisen ohjaavan RNA:n (sgRNA) on tarkoitus tunnistaa se ja liittyä siihen.

Ohjaava RNA-sekvenssi täydentää kohde-DNA-sekvenssiä. Tämä tarkoittaa sitä, että ohjaava RNA yhdistyy mieluiten vain kohde-DNA-sekvenssiin eikä yhdisty muihin genomin osiin.

Cas9-entsyymi (molekyylisakset-proteiini) yhdistyy RNA:han ja ohjaa sakset täsmälleen siihen kohtaan genomissa, jossa leikkaus on suoritettava.

Korjausprosessi voidaan hallita siten, että DNA:ta muutetaan kyseisessä kohdassa genomissa. Esimerkiksi geeni voidaan poistaa tai päivittää sen sekvenssissä olevien virheiden korjaamiseksi.

Riippuen siitä, miten CRISPR-järjestelmä on ohjelmoitu, kohdesekvenssin leikkaamisen jälkeen on kolme mahdollista lopputulosta:

DNA:han lisätään mutaatio, joka parantaa leikkauksen.
Entsyymit on suunniteltu tuottamaan leikkauksia kohde-DNA:n molemmille puolille kohde-DNA:n poistamiseksi ja päiden yhdistämiseksi uudelleen.
HDR-segmentti voidaan lisätä genomiin homologisella rekombinaatiolla.

Mitkä ovat CRISPR:ää koskevat huolenaiheet?

CRISPR:n saaminen solujen sisään on haasteellista. Tutkijat löysivät tekniikan, jolla se onnistuu käyttämällä virusta, joka on mutatoitu kantamaan geenejä ohjaavaa RNA:ta ja Cas9:ää varten. Koska tietyt virukset voivat tartuttaa erityyppisiä soluja, ne voivat päätyä muuttamaan esimerkiksi lihassoluja, vaikka tarkoitus oli muuttaa maksasoluja.
CRISPR:ää testataan vasta nyt ihmisillä, ja tutkijat ovat huolissaan siitä, miten elimistö ja immuunijärjestelmä voivat reagoida CRISPR:ää sisältäviin viruksiin tai itse CRISPR-elementteihin. Koska elementit eivät ole ihmiselle tuttuja, immuunijärjestelmä voi hyökätä CRISPR:llä muokattujen solujen kimppuun ja tuhota ne.
CRISPR rikkoo toisinaan DNA:ta kohdegeenin ulkopuolella, mikä tunnetaan "off-target"-leikkauksena. Tutkijat ovat huolissaan siitä, että tällaiset tahattomat muutokset voivat olla liian vahingollisia ja jopa syöpää aiheuttavia.
Toinen tärkeä kysymys on se, että elimistön solujen muokkaaminen voi vahingossa muuttaa siittiöitä tai munasoluja, jotka voivat periytyä tuleville sukupolville.

Eettiset kysymykset

CRISPR-hoito herättää myös eettisiä huolenaiheita. Katso alla joitakin eettisiä huolenaiheita:

Kuten aiemmin todettiin, elimistön solujen muuttaminen voi vahingossa vaikuttaa siittiöihin tai munasoluihin, jotka voivat siirtyä tuleville sukupolville. Sairauden parantamisen sijaan näitä muutoksia voidaan hypoteettisesti käyttää toivottujen ominaisuuksien parantamiseen.
Monet ihmiset vastustavat moraalisesti ja uskonnollisesti ihmisalkioiden käyttöä tutkimuksessa. Yleisesti ottaen alkioiden tutkimukseen voidaan käyttää elinkelpoisia tai elinkelvottomia alkioita, jotka ovat jääneet jäljelle IVF:n jälkeen, tai alkioita, jotka on tuotettu erityisesti tutkimusta varten. Kussakin tapauksessa on omat eettiset huolenaiheensa.
On olemassa huoli siitä, että genomin muokkaus rajoittuu vain rikkaisiin, mikä pahentaa nykyisiä eroja terveydenhuollon ja muiden hoitojen saatavuudessa.

Älä tuhlaa aikaa! Alusta on helppokäyttöinen, ja lähes kuka tahansa voi käyttää sitä.

Käytä helppokäyttöistä työkalua luodaksesi upeita infografiikoita, kuvituksia tai jopa muuttaaksesi työsi upeaksi ja ymmärrettäväksi julisteeksi. Mind The Graph on sinulle sopiva työkalu; voit käyttää malleja tai jopa pyytää sellaisen, joka vastaa juuri sinun työtäsi!

Lisätä tutkimukseni kuvitusten avulla