Kaip CRISPR terapija veikia genų terapijoje?

Vėžys jau seniai yra sudėtinga ir įvairi liga, kurią sukelia individo DNR pokyčiai, aktyvuojantys onkogenus ir inaktyvuojantys naviko slopintojus, taip pat sukeliantys epigenomo, atsakingo už normalios genų raiškos koordinavimą, reguliavimo sutrikimus.

Apibendrinant galima teigti, kad vėžys - tai ląstelių liga, dėl kurios pakinta medžiagų apykaita ir ląstelių struktūra, todėl šios ląstelės sugenda taip, kad nebegali tinkamai funkcionuoti ir išvengia šeimininko gynybinių mechanizmų.

Daugybė ekspertų ir specialistų savo karjerą skiria vėžio tyrimams, kad visiškai suprastų visus jo sudėtingumus ir dviprasmybes. Sužinoti, kaip keičiasi genomas, kaip ląstelė prisitaiko ir kaip prasideda liga, yra vienas iš svarbiausių veiksnių, padedančių sukurti veiksmingesnius gydymo būdus ir pagerinti vėžiu sergančių pacientų gydymo rezultatus.

CRISPR terapija įsitvirtino kaip ląstelių funkcijų tyrimo metodas ir padarė didelę įtaką vėžio tyrimams, todėl buvo padaryta naujų atradimų, kurie, kaip tikimasi, pagreitins diagnostiką ir gydymą.

Kas yra CRISPR terapija?

Nuo tada, kai mokslininkai atrado, kad DNR pokyčiai sukelia vėžį, jie ieškojo būdų, kaip tokius pokyčius ištaisyti manipuliuojant DNR. Vienas iš atrastų metodų yra CRISPR terapija.

CRISPR metodu galima redaguoti žmogaus ląstelių DNR taip pat, kaip itin tiksliomis ir lengvai valdomomis žirklėmis. CRISPR redaguoja genus kruopščiai nukirpdama DNR ir sistemingai leisdama DNR taisytis.

Kaip veikia CRISPR terapija?

CRISPR metodas laboratorijoje apima dvi pagrindines figūras: kreipiančiąją RNR ir DNR pjaunantį fermentą, dažniausiai Cas9.

Norint naudoti CRISPR genetines žirkles genomui pakeisti, pirmiausia reikia rasti keičiamą DNR seką. Nustačius reikiamą DNR seką, ją atpažįsta ir prie jos prisijungia viena vedančioji RNR (sgRNA).

Vedančiosios RNR seka papildo tikslinės DNR seką. Tai reiškia, kad idealiu atveju vedančioji RNR jungiasi tik prie tikslinės DNR sekos ir nesijungia prie kitų genomo dalių.

Cas9 fermentas (molekulinių žirklių baltymas) prisijungia prie RNR ir nukreipia žirkles į tikslią genomo vietą, kurioje reikia kirpti.

Šis taisymo procesas gali būti valdomas siekiant pakeisti DNR toje genomo vietoje. Pavyzdžiui, genas gali būti pašalintas arba atnaujintas, kad būtų ištaisytos visos jo sekos klaidos.

Priklausomai nuo to, kaip užprogramuota CRISPR sistema, iškirpus tikslinę seką, galimi trys rezultatai:

Siekiant užgydyti pjūvį, į DNR įvedama mutacija.
Fermentai sukurti taip, kad būtų galima padaryti pjūvius abiejose tikslinės DNR pusėse, siekiant pašalinti tikslinę DNR ir vėl sujungti galus.
HDR segmentas gali būti įterptas į genomą homologinės rekombinacijos būdu.

Kokios yra CRISPR problemos?

CRISPR patekimas į ląsteles yra iššūkis. Mokslininkai atrado būdą, kaip tai padaryti naudojant virusą, kuris buvo mutuotas taip, kad neštų vedančiosios RNR ir Cas9 genus. Kadangi tam tikri virusai gali užkrėsti įvairių tipų ląsteles, jie gali pakeisti, pavyzdžiui, raumenų ląsteles, nors ketinta pakeisti kepenų ląsteles.
CRISPR dar tik bandomas su žmonėmis, todėl mokslininkams nerimą kelia tai, kaip organizmas ir imuninė sistema gali reaguoti į virusus, kuriuose yra CRISPR, arba į pačius CRISPR elementus. Kadangi šie elementai žmonėms nepažįstami, imuninė sistema gali užpulti ir sunaikinti CRISPR redaguotas ląsteles.
CRISPR kartais nutraukia DNR už tikslinio geno ribų, ir tai vadinama "netiksliniu" pjaustymu. Mokslininkai nerimauja, kad tokie netyčiniai pakitimai gali būti pernelyg žalingi ir net vėžiniai.
Kita svarbi problema yra ta, kad modifikuojant kūno ląsteles gali būti netyčia pakeistos spermos ar kiaušialąsčių ląstelės, kurios gali būti perduotos ateities kartoms.

Etiniai klausimai

CRISPR gydymas kelia ir etinių problemų. Toliau žr. keletą etinių problemų:

Kaip jau minėta, keičiantis organizmo ląstelėms, gali būti klaidingai paveiktos spermos arba kiaušialąsčių ląstelės, kurios gali būti perduotos ateities kartoms. Užuot gydę ligas, šie pokyčiai hipotetiškai gali būti panaudoti pageidaujamoms savybėms pagerinti.
Daugelis žmonių moraliniu ir religiniu požiūriu nepritaria žmogaus embrionų naudojimui moksliniams tyrimams. Apskritai embrionų tyrimuose gali būti naudojami gyvybingi arba negyvybingi embrionai, likę po dirbtinio apvaisinimo, arba specialiai tyrimui sukurti embrionai. Kiekvienu atveju kyla savitų etinių problemų.
Nuogąstaujama, kad genomo redagavimas bus skirtas tik turtingiesiems, o tai dar labiau padidins esamus sveikatos priežiūros ir kitų gydymo būdų prieinamumo skirtumus.

Nešvaistykite laiko! Platforma paprasta naudoti ir ja gali naudotis beveik kiekvienas.

Naudodamiesi lengvai naudojamu įrankiu kurkite nuostabias infografikas, iliustracijas ar net paverskite savo darbą puikiu ir suprantamu plakatu. Atminkite grafiką yra jums tinkama priemonė; galite naudoti šablonus arba net paprašyti tokio, kuris tiksliai atitiktų jūsų užduotį, kaip įsivaizdavote!

Iliustracijomis pagausinkite mano tyrimus