Hur fungerar CRISPR-terapi vid genterapi?

Cancer har länge varit en svår och mångsidig sjukdom som orsakas av förändringar i individens DNA som aktiverar onkogener och inaktiverar tumörsuppressorer, vilket också orsakar dysreglering av epigenomet, som ansvarar för att samordna det normala genuttrycket.

Sammanfattningsvis är cancer en cellsjukdom som orsakar förändringar i ämnesomsättningen och cellstrukturen, vilket leder till att dessa celler skadas till den grad att de inte längre fungerar korrekt och undgår värdens försvarsmekanismer.

Ett stort antal experter och yrkesverksamma ägnar sina karriärer åt att undersöka cancer för att fullständigt förstå alla dess komplexiteter och tvetydigheter. Att lära sig hur genomet förändras, hur cellen anpassar sig och hur sjukdomen uppstår är en av de avgörande faktorerna för att utveckla mer effektiva behandlingsalternativ och förbättra resultaten för cancerpatienter.

CRISPR-terapi har etablerat sig som en teknik för att undersöka cellers funktion, och den har haft ett betydande inflytande på cancerforskningen, vilket har lett till nya upptäckter som förväntas påskynda diagnos och behandling.

Vad är CRISPR-terapi?

Sedan forskarna upptäckte att förändringar i DNA orsakar cancer har de letat efter en metod för att åtgärda sådana förändringar genom DNA-manipulation. En metod som man har hittat är CRISPR-terapi.

CRISPR-behandling kan redigera DNA i mänskliga celler på samma sätt som en extremt exakt och lätthanterlig sax. CRISPR redigerar gener genom att försiktigt klippa DNA och sedan systematiskt låta DNA repareras.

Hur fungerar CRISPR-terapi?

CRISPR-tekniken i labbet innehåller två nyckelfigurer: ett guide-RNA och ett DNA-klippande enzym, oftast Cas9.

För att kunna använda den genetiska saxen CRISPR för att förändra ett genom måste den DNA-sekvens som ska ändras först lokaliseras. När den relevanta DNA-sekvensen har identifierats är ett sgRNA (single guide RNA) avsett att känna igen och ansluta till den.

Guide-RNA-sekvensen kompletterar mål-DNA-sekvensen. Detta innebär att guide-RNA i idealfallet endast kopplas till mål-DNA-sekvensen och inte till andra delar av genomet.

Cas9-enzymet (molekylärt saxprotein) kopplas till RNA och styr saxen till den exakta plats i arvsmassan där klippet ska göras.

Denna reparationsprocess kan hanteras så att DNA modifieras på den aktuella platsen i genomet. En gen kan till exempel elimineras eller uppdateras för att reparera eventuella fel i dess sekvens.

Beroende på hur CRISPR-systemet är programmerat finns det tre möjliga utfall när målsekvensen har klippts av:

En mutation i DNA:t införs för att läka såret.
Enzymerna är utformade för att göra snitt på båda sidor av mål-DNA:t för att avlägsna mål-DNA:t och återansluta ändarna.
Ett segment av HDR kan sättas in i genomet genom homolog rekombination.

Vilka är problemen med CRISPR?

Att få in CRISPR i celler är en utmaning. Forskarna upptäckte en teknik för att åstadkomma detta genom att använda ett virus som har muterats för att bära gener för guide-RNA och Cas9. Eftersom vissa virus kan infektera olika typer av celler kan de komma att förändra t.ex. muskelceller när avsikten var leverceller.
CRISPR testas just nu på människor, och forskarna är oroliga för hur kroppen och immunsystemet kan reagera på virus som innehåller CRISPR eller på själva CRISPR-elementen. Eftersom elementen är okända för människor kan immunsystemet attackera och förstöra CRISPR-redigerade celler.
CRISPR bryter ibland DNA utanför målgenen, vilket är känt som "off-target" klippning. Forskarna är oroliga för att sådana oavsiktliga förändringar kan vara alltför skadliga och till och med cancerframkallande.
En annan viktig fråga är att modifiering av celler i kroppen oavsiktligt kan förändra spermie- eller äggceller, som kan föras vidare till kommande generationer.

Etiska frågor

CRISPR-behandling ger också upphov till etiska betänkligheter. Se nedan några av de etiska betänkligheterna:

Som tidigare nämnts kan förändringar av celler i kroppen av misstag påverka spermie- eller äggceller, som kan föras vidare till kommande generationer. Istället för att bota sjukdomar kan dessa förändringar hypotetiskt användas för att förbättra önskvärda egenskaper.
Många individer motsätter sig moraliskt och religiöst användningen av mänskliga embryon i forskning. I allmänhet kan embryoforskning omfatta livsdugliga eller icke livsdugliga embryon som blivit över efter IVF, eller embryon som skapats specifikt för studien. Varje fall har sin unika uppsättning etiska problem.
Det finns en oro för att genomredigering kommer att begränsas till de rika, vilket skulle förvärra de befintliga klyftorna när det gäller tillgång till sjukvård och andra behandlingar.

Slösa inte bort tid! En plattform som är enkel att använda och som vem som helst kan använda.

Använd ett lättanvänt verktyg för att skapa fantastisk infografik, illustrationer eller till och med förvandla ditt arbete till en fantastisk och begriplig affisch. Tänk på grafen är rätt verktyg för dig; du kan använda mallar eller till och med begära en som matchar ditt jobb exakt som du föreställt dig!

Öka min forskning med illustrationer