Kako deluje terapija CRISPR pri genski terapiji?

Rak je že dolgo težka in raznolika bolezen, ki jo povzročajo spremembe v posameznikovi DNK, ki aktivirajo onkogene in hkrati inaktivirajo tumorske supresorje, kar povzroča tudi disregulacijo epigenoma, ki je odgovoren za koordinacijo normalnega izražanja genov.

Če povzamemo, je rak bolezen celic, ki povzroči spremembe v presnovi in celični strukturi, zaradi česar so te celice tako poškodovane, da ne delujejo več pravilno in se izogibajo gostiteljevim obrambnim mehanizmom.

Številni strokovnjaki in profesionalci posvečajo svoje poklicne poti raziskovanju raka, da bi popolnoma razumeli vse njegove zapletenosti in nejasnosti. Spoznavanje spreminjanja genoma, prilagajanja celice in nastanka bolezni je eden ključnih dejavnikov za razvoj učinkovitejših načinov zdravljenja in izboljšanje rezultatov za bolnike z rakom.

Terapija CRISPR se je uveljavila kot tehnika za raziskovanje delovanja celic in je pomembno vplivala na raziskave raka, saj je prinesla nova spoznanja, ki naj bi pospešila diagnosticiranje in zdravljenje.

Kaj je terapija CRISPR?

Odkar so znanstveniki odkrili, da spremembe v DNK povzročajo raka, so iskali način, kako te spremembe odpraviti z manipulacijo DNK. Eden od najdenih pristopov je terapija CRISPR.

Z metodo CRISPR je mogoče urejati DNK človeških celic na enak način kot z izjemno natančnimi in enostavnimi škarjami. CRISPR ureja gene tako, da previdno prereže DNK in nato sistematično dovoli, da se DNK popravi.

Kako deluje terapija CRISPR?

Tehnika CRISPR v laboratoriju vključuje dva ključna elementa: vodilno RNK in encim za rezanje DNK, najpogosteje Cas9.

Če želite z genetskimi škarjami CRISPR spremeniti genom, je treba najprej najti zaporedje DNK, ki ga je treba spremeniti. Ko je ustrezno zaporedje DNK identificirano, ga prepozna in se nanj poveže ena vodilna RNK (sgRNA).

Vodilno zaporedje RNK dopolnjuje ciljno zaporedje DNK. To pomeni, da se vodilna RNK v idealnem primeru poveže samo s ciljnim zaporedjem DNK in se ne poveže z drugimi deli genoma.

Encim Cas9 (beljakovina molekularnih škarij) se poveže z RNK in vodi škarje do točno določenega mesta v genomu, kjer je treba opraviti rez.

Ta proces popravljanja se lahko izvede tako, da se spremeni DNK na tem mestu v genomu. Gen je na primer mogoče odstraniti ali posodobiti, da se popravijo morebitne napake v njegovem zaporedju.

Glede na to, kako je sistem CRISPR programiran, so možni trije izidi, ko je ciljno zaporedje prerezano:

V DNK se vnese mutacija, ki zaceli rez.
Encimi so zasnovani tako, da naredijo reze na obeh straneh ciljne DNK, da odstranijo ciljno DNK in ponovno povežejo konce.
Segment HDR se lahko vstavi v genom s homologno rekombinacijo.

Kakšni so pomisleki glede CRISPR?

Vnos CRISPR-a v celice je izziv. Znanstveniki so odkrili tehniko, kako to doseči z uporabo virusa, ki je bil mutiran tako, da nosi gene za vodilno RNK in Cas9. Ker lahko nekateri virusi okužijo različne vrste celic, lahko na koncu spremenijo na primer mišične celice, čeprav je bil njihov namen spremeniti jetrne celice.
CRISPR se šele zdaj preizkuša na ljudeh, zato znanstvenike skrbi, kako se bosta telo in imunski sistem odzvala na viruse, ki vsebujejo CRISPR, ali na same elemente CRISPR. Ker gre za elemente, ki jih ljudje ne poznajo, lahko imunski sistem napade in uniči celice, urejene s CRISPR.
CRISPR občasno prekine DNK zunaj ciljnega gena, kar je znano kot "off-target" rezanje. Znanstveniki so zaskrbljeni, da so takšne nenamerne spremembe lahko preveč škodljive in celo rakave.
Drugo pomembno vprašanje je, da lahko spreminjanje celic v telesu nenamerno spremeni semenske ali jajčne celice, ki se lahko prenesejo na prihodnje generacije.

Etična vprašanja

Zdravljenje s CRISPR sproža tudi etične pomisleke. V nadaljevanju si oglejte nekatere etične pomisleke:

Kot že rečeno, lahko spreminjanje celic v telesu pomotoma vpliva na spermo ali jajčne celice, kar se lahko prenese na prihodnje generacije. Namesto da bi zdravili bolezni, bi lahko te spremembe hipotetično uporabili za izboljšanje želenih lastnosti.
Številni posamezniki moralno in versko nasprotujejo uporabi človeških zarodkov v raziskavah. Na splošno lahko raziskave zarodkov vključujejo vitalne ali neživljenjske zarodke, ki ostanejo po umetni oploditvi, ali zarodke, ustvarjene posebej za raziskavo. Vsak primer je povezan s posebnimi etičnimi pomisleki.
Obstaja bojazen, da bo urejanje genoma omejeno na bogate, kar bo še poslabšalo obstoječe razlike v dostopu do zdravstvenega varstva in drugih načinov zdravljenja.

Ne izgubljajte časa! Platforma je enostavna za uporabo in jo lahko uporablja skoraj vsakdo.

Z enostavnim orodjem za uporabo ustvarite osupljive infografike, ilustracije ali celo spremenite svoje delo v čudovit in razumljiv plakat. Opazujte graf je ustrezno orodje za vas; uporabite lahko predloge ali celo zahtevate predlogo, ki se natančno ujema z vašim delovnim mestom, kot ste si ga zamislili!

Povečajte število mojih raziskav z ilustracijami