CRISPR-Cas9 è un meccanismo di modifica genetica basato su sequenze di DNA presenti in natura presenti in batteri . Sebbene questa tecnologia sia ancora agli inizi, negli ultimi anni ha ricevuto molta attenzione grazie alla sua precisione e flessibilità, nonché al suo costo relativamente basso. Puoi anche comprarne uno tuo Proprio un kit CRISPR-Cas9 per poche centinaia di dollari e usarlo per modificare il DNA in quasi ogni modo possibile.
Dalle colture resistenti ai parassiti ai bambini progettati fino alle cure permanenti per malattie come il cancro, si può solo immaginare cosa si può fare con una tecnologia come questa, soprattutto nelle mani di ricercatori esperti che sanno cosa stanno facendo.
10. Cambia il tuo cibo
Aumentare la resa e il valore nutrizionale delle colture alimentari esistenti rappresenta una grande sfida per il futuro a causa di fattori come il cambiamento climatico e una popolazione in continua crescita. Sebbene CRISPR non sia l’unico metodo volto a risolvere questo problema, è uno dei più promettenti, poiché fornisce l’accesso all’editing genetico a piccoli produttori indipendenti in tutto il mondo.
Anche se ci vorrà del tempo prima di vedere la nuovissima frutta e verdura prodotta con CRISPR nel tuo supermercato locale, non è troppo lontano nel futuro. Alcune varietà di frutta e verdure modificato con CRISPR , puoi già acquistare in località selezionate in tutto il mondo, con molte altre varietà sperimentali in arrivo.
Ci sono ancora alcune questioni etiche riguardo a cosa dovrebbe e non dovrebbe essere modificato, soprattutto nel caso di fonti alimentari più complesse come gli animali. Per risolverli, i paesi di tutto il mondo stanno lavorando su diversi tipi regole , per controllare l’editing genetico dei prodotti alimentari, che dovrebbe renderli più sicuri e affidabili per la produzione e il consumo di massa.
9. Eliminare la malaria
La malaria è una delle malattie trasmesse dagli insetti più mortali in tutto il mondo, da cui in media ogni anno muoiono centinaia di migliaia delle persone , soprattutto nelle regioni tropicali e subtropicali dell’Africa ad alto rischio. CRISPR fornisce una delle tante soluzioni permanenti al problema, poiché può essere utilizzato per sviluppare qualcosa chiamato unità genetica , che può quindi alterare l'intero pool genetico della zanzara per eliminare completamente la malattia.
Ovviamente, questo non è così semplice come sembra, anche se i primi esperimenti sono stati promettenti. In uno studio recente, ricercatori di varie istituzioni nel Regno Unito e in Italia hanno fatto qualcosa di simile sulla popolazione Anofele gambiae è la specie di zanzara responsabile del maggior numero di casi nell’Africa sub-sahariana. Modifica CRISPR ha portato alla completa distruzione del gruppo target entro un anno, dimostrando che ciò era possibile. Sebbene l’eradicazione completa della malattia sia ancora molto lontana, poiché richiederebbe la ripetizione dell’esperimento su scala molto più ampia, si tratta sicuramente di un passo nella giusta direzione.
8. Biocarburanti
Trovare modi puliti e sostenibili per produrre energia sarà una grande sfida in futuro, se non lo è già. Biocarburanti è una soluzione promettente poiché si presenta in modo naturale e lascia un impatto minimo sull'ambiente. Tuttavia, sono difficili da produrre in serie, soprattutto alla scala di produzione di cui stiamo parlando.
CRISPR fornisce una possibile soluzione perché consente ai ricercatori di trovare nuovi modi per modificare il genoma dei biocarburanti naturali. Si tratta di un’area di ricerca in crescita con diversi team che esplorano diversi modi per implementare il protocollo CRISPR nel processo di produzione di biocarburanti. I primi esperimenti con alcuni biocarburanti, come le microalghe, hanno avuto successo quando i ricercatori sono stati in grado di cambiare DNA diverse specie di microalghe conosciute utilizzando l'editing CRISPR-Cas9.
7. FOTOCAMERA1
CAMERA1 è una nuova tecnologia creata dal gruppo scienziati da Harvard e dal MIT. Utilizzando una sequenza CRISPR, trasforma le cellule in una sorta di “scatola nera” in grado di registrare i cambiamenti a livello del DNA, che possono poi essere utilizzati per tracciare l’origine di una serie di tratti genetici. Registrare queste variazioni in tempo reale potrebbe un giorno permetterci di comprendere le cause profonde di malattie croniche come il cancro, poiché CAMERA 1 potrebbe essere la prima tecnologia a fornirci una finestra in tempo reale sul ciclo di vita completo di una cellula.
Le possibilità sono infinite, anche se, come tutte le altre tecnologie CRISPR, FOTOCAMERA1 è ancora nelle fasi iniziali. Come CRISPR, può essere utilizzato anche come base per creare altre applicazioni in futuro.
6. RILEVATORE
Come CAMERA, DETECTR utilizza la tecnologia CRISPR per creare una propria applicazione completamente nuova. Progettato come strumento per rilevare qualsiasi informazione genetica inserita, DETECTR potrebbe presto rivelarsi uno strumento rivoluzionario per la diagnosi precoce di malattie gravi.
In un esperimento, DETECTR è stato utilizzato per rilevare Virus HPV - una possibile causa nota di cancro cervicale - tra altri tipi casuali di ceppi virali, e si è rivelato piuttosto bravo in questo. Lo stesso metodo potrebbe essere migliorato per individuare i primi segni di malattie come il morbo di Alzheimer o addirittura il cancro. DETECTR è stato utilizzato con successo anche per sviluppare un metodo di rilevamento accurato Covid , che potrebbe essere utile durante future epidemie.
5. Risolvi il dolore cronico
Secondo il CDC, circa 50 milioni solo negli Stati Uniti le persone soffrono di dolore cronico, che di solito peggiora con l’età. Sorprendentemente, la medicina moderna offre poche cure affidabili per questo problema, anche se è un serio problema quotidiano per coloro che ne soffrono.
CRISPR fornisce una possibile soluzione a lungo termine poiché può essere utilizzato per alterare la struttura genetica di un’area interessata e ridurre in modo permanente il dolore. Diversi ricercatori dell’Università dello Utah hanno escogitato un modo per attivare e disattivare alcuni geni, utilizzandoli per disattivare il meccanismo infiammatorio che causa dolore cronico in caso di deformità del disco. Il metodo è ancora nelle sue fasi iniziali e ci sono molti ostacoli normativi prima che possa essere pienamente implementato, anche se i ricercatori sono fiduciosi che non ci vorrà più di 10-15 anni , prima che venga ampiamente utilizzato per trattare condizioni debilitanti che causano malattie croniche a lungo termine. Dolore.
4. Curare l’HIV/AIDS
L’epidemia di HIV è di gran lunga una delle epidemie più lunghe di tutti i tempi, con un bilancio delle vittime totale stimato ad oggi riguarda 40 milioni di persone . L'agente patogeno, un tipo di retrovirus, si è finora dimostrato resistente a qualsiasi tipo di trattamento. In realtà, non capiamo nemmeno come funzioni il virus HIV, in particolare il meccanismo che utilizza per infettare e diffondersi tra le cellule umane.
Sembra essere una malattia incurabile, anche se CRISPR offre un possibile modo per sradicarla. Un gruppo di ricercatori della Northwestern University nell'Illinois ha utilizzato questa tecnologia per identificare i geni associati all'eventuale infezione da HIV disattivare per ridurre definitivamente gli effetti peggiori del virus.
Il team intende infine isolare tutti i fattori cellulari e genetici responsabili dell'infezione da HIV, nella speranza di riuscire un giorno a debellare la malattia, che colpisce ancora più di 1,5 milioni di persone in tutto il mondo.
3. Resistenza agli antibiotici
La resistenza agli antibiotici è una delle principali preoccupazioni per gli operatori sanitari. Con la proliferazione di quasi ogni tipo di antibiotico immaginabile, gli agenti patogeni stanno diventando sempre più resistenti ai farmaci conosciuti poiché gli antibiotici li trasformano in super-specie di malattie quotidiane. Secondo rapporto Lancetta , le malattie resistenti agli antibiotici potrebbero causare oltre 5 milioni di decessi in tutto il mondo solo nel 2019, rendendole una delle principali cause di morte in generale.
Sebbene non esistano soluzioni rapide al problema multiforme e crescente degli agenti patogeni resistenti agli antibiotici, CRISPR può offrire diverse soluzioni a lungo termine. Ad esempio, un gruppo di scienziati canadesi ha recentemente disabilitato i geni resistenti agli antibiotici in alcuni tipi di batteri durante uno dei loro studi, solo che ciò è stato fatto su topi , e non in pubblico. Altri sforzi nella stessa direzione riguardano il cosiddetto batteriofagi – un tipo di virus che infetta i batteri – che può essere modificato utilizzando CRISPR per attaccare le regioni resistenti agli antibiotici di agenti patogeni dannosi e renderli innocui.
2. Resurrezione di animali estinti
Riportare in vita gli animali dalla morte potrebbe non essere sempre così bello come sembra il franchise lo dimostra abbastanza "Jurassic Park" , anche se questo può avere la sua utilità. Se possibile, questa idea ci permetterebbe di studiare – e forse anche di ripopolare il pianeta – specie estinte da tempo, e potrebbe anche aprire la porta a ulteriori ricerche sulle arti superiori della resurrezione umana.
Molti team ci stanno lavorando, anche se nessuno è ancora riuscito a resuscitare una specie morta. Una sfida importante è la disponibilità del genoma completo di una determinata specie, necessaria per qualsiasi modifica CRISPR. Un genetista americano Giorgio Chiesa , è fiducioso che la sua squadra riuscirà a resuscitare il mammut lanoso 2027 , poiché attualmente definiscono tutti i tratti che differenziano le specie di mammut dagli elefanti che abbiamo adesso, che potrebbero poi essere utilizzati per riprodurli sulla Terra. Livello del DNA.
1. Hackerare il DNA umano
Per la prima volta, CRISPR ha consentito a ricercatori indipendenti di armeggiare con gli elementi costitutivi della vita stessa, sollevando lungo il percorso una serie di questioni etiche e morali. È chiaro che una volta che questa tecnologia andrà fuori controllo, sarà inevitabilmente utilizzata per fare l’impensabile: modificare il genoma umano stesso.
È possibile che nel corso della nostra vita gli scienziati saranno in grado di controllare un'ampia gamma di espressioni genetiche umane utilizzando CRISPR , inclusa la resistenza a determinate malattie, caratteristiche del viso, atletismo, intelligenza o qualsiasi altra caratteristica che consideriamo naturale. A questo punto è una questione di etica poiché la tecnologia in gran parte esiste già. In particolare, in Cina, diversi esperimenti ne hanno dimostrato la fattibilità modifiche del genoma umano utilizzando CRISPR, e anche i risultati sono stati promettenti.
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