CRISPR-Cas9 je mechanismus úpravy genů založený na přirozeně se vyskytujících sekvencích DNA nalezených v bakterie . Přestože je tato technologie stále v plenkách, v posledních letech si získala velkou pozornost díky své přesnosti a flexibilitě a také relativně nízké ceně. Můžete si dokonce koupit vlastní vlastní sadu CRISPR-Cas9 za pár stovek dolarů a použít ji k úpravě DNA téměř jakýmkoli možným způsobem.
Od plodin odolných vůči škůdcům přes designová miminka až po trvalé vyléčení nemocí, jako je rakovina, si lze jen představit, co lze s takovou technologií udělat, zvláště v rukou zkušených výzkumníků, kteří vědí, co dělají.
10. Změňte jídlo
Zvýšení výnosu a nutriční hodnoty stávajících potravinářských plodin je velkou výzvou do budoucna kvůli faktorům, jako je změna klimatu a stále rostoucí populace. Přestože CRISPR není jedinou metodou zaměřenou na řešení tohoto problému, je jednou z nejslibnějších, protože poskytuje přístup k editaci genů malým a nezávislým výrobcům po celém světě.
I když to bude nějakou dobu trvat, než uvidíte zbrusu nové ovoce a zeleninu vyrobené z CRISPR ve vašem místním supermarketu, není to příliš daleko do budoucnosti. Některé druhy ovoce a zelenina upraveno pomocí CRISPR , už si můžete koupit ve vybraných lokalitách po celém světě, s mnoha dalšími experimentálními odrůdami již brzy.
Stále existují některé etické problémy týkající se toho, co by se mělo a nemělo upravovat, zejména u složitějších zdrojů potravy, jako jsou zvířata. Aby je vyřešily, země po celém světě pracují na různých typech pravidla , ke kontrole editace genů pro potravinářské produkty, což by je mělo učinit bezpečnějšími a spolehlivějšími pro hromadnou výrobu a spotřebu.
9. Odstraňte malárii
Malárie je jednou z nejsmrtelnějších nemocí přenášených hmyzem na světě, z toho v průměru ročně umírají statisíce lidí , zejména ve vysoce rizikových tropických a subtropických oblastech Afriky. CRISPR poskytuje jedno z mnoha trvalých řešení problému, protože jej lze použít k vývoji něčeho tzv genový pohon , který pak může změnit celý genofond komára tak, aby byla nemoc úplně odstraněna.
Je zřejmé, že to není tak jednoduché, jak se zdá, ačkoli první experimenty byly slibné. V nedávné studii vědci z různých institucí ve Spojeném království a Itálii udělali něco podobného s populací Anopheles gambiae je druh komára zodpovědný za největší počet případů v subsaharské Africe. Modifikace CRISPR vyústil v úplné zničení cílové skupiny během jednoho roku, což prokázalo, že to bylo možné. Do úplného vymýcení nemoci je sice ještě daleko, protože by to vyžadovalo opakování experimentu v mnohem větším měřítku, rozhodně je to krok správným směrem.
8. Biopalivo
Přijít s čistými a udržitelnými způsoby výroby energie bude v budoucnu velkou výzvou, pokud již není. Biopalivo je slibným řešením, protože se vyskytuje přirozeně a zanechává minimální stopu na životním prostředí. Je však obtížné je vyrábět ve velkém, zvláště v rozsahu výroby, o kterém mluvíme.
CRISPR poskytuje možné řešení, protože umožňuje výzkumníkům přijít s novými způsoby, jak upravit genom přírodních biopaliv. Jedná se o rostoucí oblast výzkumu s několika týmy zkoumajícími různé způsoby implementace protokolu CRISPR do procesu výroby biopaliv. Rané experimenty s některými biopalivy, jako jsou mikrořasy, byly úspěšné, když se vědci dokázali změnit DNA několik známých druhů mikrořas pomocí editace CRISPR-Cas9.
7. FOTOAPARÁT1
CAMERA1 je nová technologie vytvořená skupinou vědci z Harvardu a MIT. Pomocí sekvence CRISPR promění buňky v jakousi „černou skříňku“, která dokáže zaznamenat změny na úrovni DNA, které pak lze použít ke sledování původu řady genetických vlastností. Zaznamenání těchto změn v reálném čase nám možná jednoho dne umožní pochopit základní příčiny chronických onemocnění, jako je rakovina, protože CAMERA 1 může být první technologií, která nám poskytne okno v reálném čase do kompletního životního cyklu buňky.
Možnosti jsou nekonečné, ačkoli stejně jako všechny ostatní technologie CRISPR, FOTOAPARÁT1 je stále v rané fázi. Stejně jako CRISPR jej lze v budoucnu využít i jako základ pro tvorbu dalších aplikací.
6. DETEKTOR
Stejně jako CAMERA i DETECTR využívá technologii CRISPR k vytvoření zcela nové vlastní aplikace. DETECTR, navržený jako nástroj pro detekci jakékoli genetické informace, kterou do něj vložíte, by se mohl brzy ukázat jako revoluční nástroj pro včasnou detekci závažných onemocnění.
V jednom experimentu byl k detekci použit DETECTR HPV virus - známá možná příčina rakoviny děložního čípku - mezi jinými náhodnými typy virových kmenů, a ukázalo se, že je v tom docela dobrý. Stejná metoda by mohla být vylepšena pro detekci časných příznaků onemocnění, jako je Alzheimerova choroba nebo dokonce rakovina. DETECTR byl také úspěšně použit k vývoji přesné detekční metody Covid , což může být užitečné během budoucích ohnisek.
5. Opravte chronickou bolest
Podle CDC asi 50 milionů lidé jen v USA trpí chronickou bolestí a ta se obvykle s věkem zhoršuje. Moderní medicína na ni kupodivu nabízí málo spolehlivých léků, i když pro ty, kteří jí trpí, je to vážný každodenní problém.
CRISPR poskytuje možné dlouhodobé řešení, protože jej lze použít ke změně genetické struktury postižené oblasti a trvalému snížení bolesti. Několik vědců z University of Utah přišlo na způsob, jak zapnout a vypnout určité geny, pomocí nich vypnout zánětlivý mechanismus, který způsobuje chronickou bolest v případech deformace ploténky. Metoda je stále v rané fázi a existuje mnoho regulačních překážek, než bude možné ji plně implementovat, ačkoli vědci jsou přesvědčeni, že to nebude trvat déle než 10-15 let , než se široce používá k léčbě vysilujících stavů, které způsobují dlouhodobá chronická onemocnění. bolest.
4. Vyléčit HIV/AIDS
Epidemie HIV je zdaleka jednou z nejdelších epidemií všech dob s odhadovaným celkovým počtem obětí k datu je o 40 milionů lidí . Patogen, typ retroviru, se zatím ukázal jako odolný vůči jakémukoli typu léčby. Ve skutečnosti ani nerozumíme tomu, jak virus HIV funguje, zejména mechanismus, který používá k infekci a šíření mezi lidskými buňkami.
Zdá se, že jde o nevyléčitelnou nemoc, i když CRISPR nabízí jeden možný způsob, jak ji vymýtit. Jedna skupina výzkumníků z Northwestern University v Illinois použila tuto technologii k identifikaci genů spojených s infekcí HIV, které by nakonec mohly být zakázat trvale omezit nejhorší účinky viru.
Tým plánuje nakonec izolovat všechny buněčné a genetické faktory odpovědné za infekci HIV v naději, že jednoho dne vymýtí nemoc, která stále postihuje více než 1,5 milionu lidí na celém světě.
3. Antibiotická rezistence
Rezistence na antibiotika je hlavním problémem zdravotníků. S proliferací téměř všech typů antibiotik, které si lze představit, se patogeny stávají stále odolnějšími vůči známým lékům, protože je antibiotika přeměňují na superdruhy každodenních nemocí. Podle zpráva Lanceta Nemoci rezistentní na antibiotika by mohly jen v roce 2019 celosvětově vést k více než 5 milionům úmrtí, což z nich činí hlavní příčinu úmrtí celkově.
I když neexistují žádná rychlá řešení mnohostranného, rostoucího problému patogenů rezistentních na antibiotika, CRISPR může nabídnout několik dlouhodobých řešení. Například skupina vědců v Kanadě nedávno během jedné ze svých studií vyřadila geny rezistentní na antibiotika v určitých typech bakterií, pouze to bylo provedeno na myši a ne na veřejnosti. Další snahy ve stejném směru zahrnují tzv bakteriofágy — typ viru, který infikuje bakterie — který lze modifikovat pomocí CRISPR tak, aby napadl oblasti škodlivých patogenů odolné vůči antibiotikům a učinil je neškodnými.
2. Vzkříšení vyhynulých zvířat
Vracet zvířata z mrtvých nemusí být vždy tak cool, jak se zdá franšíza to dostatečně dokazuje "Jurský park" , i když to může mít své využití. Pokud by to bylo možné, tato myšlenka by nám umožnila studovat – a možná i znovu osídlit planetu – dávno vyhynulé druhy a mohla by dokonce otevřít dveře dalšímu výzkumu vyšších umění lidského vzkříšení.
Pracuje na tom mnoho týmů, i když žádnému se zatím nepodařilo vzkřísit mrtvý druh. Velkou výzvou je dostupnost kompletního genomu daného druhu, který je nutný pro jakoukoli editaci CRISPR. Jeden americký genetik George Church , je přesvědčen, že jeho tým dokáže vzkřísit vlněného mamuta 2027 , protože v současné době definují všechny znaky, které odlišují druhy mamutů od slonů, které máme nyní a které by pak mohly být použity k jejich reprodukci na Zemi. úroveň DNA.
1. Hackněte lidskou DNA
CRISPR poprvé umožnilo nezávislým výzkumníkům pohrát si se stavebními kameny samotného života, což vyvolalo mnoho etických a morálních otázek. Je jasné, že jakmile se tato technologie vymkne kontrole, bude nevyhnutelně použita k nemyslitelnému – k úpravě samotného lidského genomu.
Je možné, že během našeho života budou vědci schopni ovládat širokou škálu lidských genetických projevů pomocí CRISPR , včetně odolnosti vůči určitým nemocem, rysům obličeje, atletice, inteligenci nebo jakékoli jiné vlastnosti, kterou považujeme za přirozenou. V tuto chvíli je to otázka etiky, protože technologie z velké části již existuje. Zejména v Číně několik experimentů prokázalo životaschopnost modifikace lidského genomu pomocí CRISPR a výsledky byly také slibné.
Оставить Комментарий