Niemal natychmiast po rozpoczęciu badania możliwości systemu CRISPR/Cas9 badacze dostrzegli jego potencjalne zastosowanie w ukierunkowanej edycji genów. Jednak w ciągu minionych dziesięcioleci postęp był powolny, ponieważ ludzie pracowali nad ustaleniem, jak to zrobić w sposób bezpieczny do stosowania u ludzi. Zaledwie nieco ponad dwa lata temu, kilkadziesiąt lat po odkryciu CRISPR, FDA zatwierdziła pierwszą terapię opartą na CRISPR w leczeniu anemii sierpowatokrwinkowej.
Teraz, po tym sukcesie, w ramach dużej chińskiej współpracy opracowano opis ulepszonego systemu edycji genów, który zapewnia bardziej ukierunkowane zmiany i mniej błędów. Wykorzystali go do opracowania terapii przeciwdziałającej chorobie ściśle związanej z anemią sierpowatokrwinkową: β-talasemii.
Edycja genów i jej ograniczenia
System CRISPR/Cas-9 zapewnia bakteriom pewną formę odporności. Wykorzystuje specjalnie skonstruowane RNA (zwane RNA przewodnimi), które mogą łączyć się w pary zasad z docelową sekwencją. Następnie białko Cas-9 rozpoznaje tę strukturę i przecina pobliski DNA. Jest to całkiem skuteczne, gdy kierujący RNA może sparować zasady z wirusem DNA, ponieważ powstałe cięcie inaktywuje wirusa.
Istnieje kilka sposobów wykorzystania tego do edycji DNA organizmów takich jak my. Obydwa wykorzystują fakt, że systemy naprawy DNA w komórkach często przeżuwają końce tych nacięć, zanim ponownie je połączą. Często prowadzi to do niewielkich delecji w miejscu nacięcia, które można wykorzystać do wyłączenia genów. Rozmiar tych delecji będzie się różnić, więc musisz przeprowadzić sekwencjonowanie DNA, aby znaleźć taki, który wyłącza interesujący Cię gen, ale nie powoduje żadnych dodatkowych uszkodzeń.
Alternatywnie, każdą usuniętą sekwencję można czasami naprawić przy użyciu pasującej sekwencji, która zwykle znajduje się w drugiej kopii tego samego chromosomu. Jeśli cięciu opartemu na CRISPR towarzyszy wiele kopii zmodyfikowanej sekwencji, wówczas systemy naprawcze mogą wprowadzić modyfikacje do genomu, zapewniając prawdziwe możliwości edycji. Ale znowu, proces ten jest podatny na błędy, więc ludzie zazwyczaj muszą edytować kilka komórek i sekwencjonować DNA, aby mieć pewność, że wprowadzone zostaną właściwe zmiany.
