CRISPR-Cas9 to mechanizm edycji genów oparty na naturalnie występujących sekwencjach DNA występujących w bakteria . Chociaż technologia ta jest wciąż w powijakach, w ciągu ostatnich kilku lat poświęcono jej wiele uwagi ze względu na jej dokładność i elastyczność, a także stosunkowo niski koszt. Można nawet kupić własne własny zestaw CRISPR-Cas9 za kilkaset dolarów i używać go do modyfikowania DNA w niemal każdy możliwy sposób.
Od upraw odpornych na szkodniki, przez designerskie dzieci, po trwałe leki na choroby takie jak rak – można sobie tylko wyobrazić, co można osiągnąć dzięki takiej technologii, zwłaszcza w rękach doświadczonych badaczy, którzy wiedzą, co robią.
10. Zmień swoje jedzenie
Zwiększanie plonów i wartości odżywczej istniejących roślin spożywczych stanowi główne wyzwanie na przyszłość ze względu na takie czynniki, jak zmiany klimatyczne i stale rosnąca populacja. Choć CRISPR nie jest jedyną metodą mającą na celu rozwiązanie tego problemu, jest jedną z najbardziej obiecujących, gdyż zapewnia dostęp do edycji genów małym i niezależnym producentom na całym świecie.
Choć minie trochę czasu, zanim w lokalnym supermarkecie pojawią się zupełnie nowe owoce i warzywa wyprodukowane w technologii CRISPR, nie jest to zbyt odległa przyszłość. Niektóre odmiany owoców i warzywa zmodyfikowany za pomocą CRISPR , już możesz kupić w wybranych lokalizacjach na całym świecie, a wkrótce dostępnych będzie wiele innych eksperymentalnych odmian.
Nadal istnieją pewne kwestie etyczne dotyczące tego, co należy, a czego nie należy edytować, szczególnie w przypadku bardziej złożonych źródeł żywności, takich jak zwierzęta. Aby je rozwiązać, kraje na całym świecie pracują nad różnymi typami zasady , aby kontrolować edycję genów produktów spożywczych, co powinno sprawić, że będą one bezpieczniejsze i bardziej niezawodne w masowej produkcji i konsumpcji.
9. Wyeliminuj malarię
Malaria jest jedną z najbardziej śmiercionośnych chorób przenoszonych przez owady na świecie, z czego średnio rocznie setki tysięcy umierają ludzi zwłaszcza w tropikalnych i subtropikalnych regionach Afryki wysokiego ryzyka. CRISPR zapewnia jedno z wielu trwałych rozwiązań problemu, ponieważ można go wykorzystać do opracowania czegoś, co nazywa się napęd genowy , co może następnie zmienić całą pulę genów komara, aby całkowicie wyeliminować chorobę.
Oczywiście nie jest to tak proste, jak się wydaje, chociaż wczesne eksperymenty były obiecujące. W niedawnym badaniu naukowcy z różnych instytucji w Wielkiej Brytanii i Włoszech zrobili coś podobnego na populacji Anopheles gambiae to gatunek komara odpowiedzialny za największą liczbę przypadków w Afryce Subsaharyjskiej. Modyfikacja CRISPR doprowadziło do całkowitego zniszczenia grupy docelowej w ciągu roku, udowadniając, że jest to możliwe. Choć do całkowitego wyleczenia choroby jeszcze daleko, gdyż wymagałoby to powtórzenia eksperymentu na znacznie większą skalę, to z pewnością jest to krok we właściwym kierunku.
8. Biopaliwo
Wynalezienie czystych i zrównoważonych sposobów wytwarzania energii będzie poważnym wyzwaniem w przyszłości, jeśli już nim nie jest. Biopaliwo to obiecujące rozwiązanie, ponieważ występuje naturalnie i pozostawia minimalny ślad w środowisku. Są one jednak trudne do masowej produkcji, zwłaszcza przy skali produkcji, o której mówimy.
CRISPR zapewnia możliwe rozwiązanie, ponieważ umożliwia badaczom znalezienie nowych sposobów modyfikacji genomu naturalnych biopaliw. Jest to rozwijający się obszar badań, w którym kilka zespołów bada różne sposoby wdrożenia protokołu CRISPR do procesu produkcji biopaliwa. Wczesne eksperymenty z niektórymi biopaliwami, takimi jak mikroalgi, zakończyły się sukcesem, gdy naukowcom udało się dokonać zmian DNA kilka znanych gatunków mikroalg przy użyciu edycji CRISPR-Cas9.
7. KAMERA1
CAMERA1 to nowa technologia stworzona przez grupę naukowcy z Harvardu i MIT. Wykorzystując sekwencję CRISPR, zamienia komórki w rodzaj „czarnej skrzynki”, która może rejestrować zmiany na poziomie DNA, co można następnie wykorzystać do prześledzenia pochodzenia szeregu cech genetycznych. Rejestrowanie tych zmian w czasie rzeczywistym może pewnego dnia pozwolić nam zrozumieć pierwotne przyczyny chorób przewlekłych, takich jak rak, ponieważ CAMERA 1 może być pierwszą technologią, która zapewni nam wgląd w pełny cykl życiowy komórki w czasie rzeczywistym.
Możliwości są nieograniczone, choć podobnie jak wszystkie inne technologie CRISPR, KAMERA1 jest wciąż w początkowej fazie. Podobnie jak CRISPR, może być również wykorzystany jako podstawa do tworzenia innych aplikacji w przyszłości.
6. DETEKTOR
Podobnie jak CAMERA, DETECTR wykorzystuje technologię CRISPR do stworzenia zupełnie nowej, własnej aplikacji. Zaprojektowany jako narzędzie do wykrywania wszelkich informacji genetycznych, które do niego wprowadzasz, DETECTR może wkrótce okazać się rewolucyjnym narzędziem do wczesnego wykrywania poważnych chorób.
W jednym eksperymencie do wykrywania wykorzystano DETECTR Wirus HPV – znaną możliwą przyczynę raka szyjki macicy – wśród innych przypadkowych typów szczepów wirusowych, i okazał się w tym całkiem dobry. Tę samą metodę można ulepszyć, aby wykrywać wczesne objawy chorób, takich jak choroba Alzheimera, a nawet rak. Projekt DETECTR z powodzeniem wykorzystano także do opracowania dokładnej metody wykrywania Covid , które mogą być przydatne podczas przyszłych epidemii.
5. Napraw przewlekły ból
Według CDC ok 50 milionów W samych Stanach Zjednoczonych ludzie cierpią na chroniczny ból, który zwykle nasila się z wiekiem. Co zaskakujące, współczesna medycyna nie oferuje na nią skutecznych lekarstw, mimo że jest to poważny, codzienny problem osób na nią cierpiących.
CRISPR stanowi możliwe rozwiązanie długoterminowe, ponieważ można go zastosować do zmiany struktury genetycznej dotkniętego obszaru i trwałego zmniejszenia bólu. Kilku badaczy z Uniwersytetu w Utah wymyśliło sposób włączania i wyłączania niektórych genów, wykorzystując je do wyłączania mechanizmu zapalnego, który powoduje przewlekły ból w przypadku deformacji krążka międzykręgowego. Metoda jest wciąż na wczesnym etapie i istnieje wiele przeszkód regulacyjnych, zanim będzie można ją w pełni wdrożyć, chociaż naukowcy są pewni, że zajmie to nie więcej niż 10-15 lat , zanim zaczęto go powszechnie stosować w leczeniu wyniszczających schorzeń powodujących długotrwałe choroby przewlekłe. ból.
4. Wyleczyć HIV/AIDS
Epidemia HIV jest zdecydowanie jedną z najdłuższych epidemii wszechczasów, z szacunkową całkowitą liczbą ofiar śmiertelnych spotykać się z kimś jest o 40 milionów ludzi . Patogen, rodzaj retrowirusa, okazał się jak dotąd odporny na wszelkiego rodzaju leczenie. Tak naprawdę nie rozumiemy nawet, jak działa wirus HIV, a zwłaszcza mechanizmu, którego używa do zakażania i rozprzestrzeniania się między komórkami ludzkimi.
Wydaje się, że jest to choroba nieuleczalna, chociaż CRISPR oferuje jeden możliwy sposób jej wykorzenienia. Jedna grupa badaczy z Northwestern University w Illinois wykorzystała tę technologię do zidentyfikowania genów powiązanych z potencjalnym zakażeniem wirusem HIV wyłączyć aby trwale ograniczyć najgorsze skutki wirusa.
Zespół planuje ostatecznie wyizolować wszystkie komórkowe i genetyczne czynniki odpowiedzialne za zakażenie wirusem HIV, mając nadzieję, że pewnego dnia uda się wyeliminować tę chorobę, która wciąż dotyka ponad 1,5 miliona ludzi na całym świecie.
3. Oporność na antybiotyki
Oporność na antybiotyki jest poważnym problemem dla pracowników służby zdrowia. Wraz z rozprzestrzenianiem się niemal każdego rodzaju antybiotyków, jakie można sobie wyobrazić, patogeny stają się coraz bardziej oporne na znane leki, ponieważ antybiotyki przekształcają je w supergatunek codziennych chorób. Według raport Lancet tylko w 2019 r. choroby oporne na antybiotyki mogą doprowadzić do ponad 5 milionów zgonów na całym świecie, co czyni je ogólnie główną przyczyną zgonów.
Chociaż nie ma szybkiego rozwiązania wieloaspektowego, narastającego problemu patogenów opornych na antybiotyki, CRISPR może zaoferować kilka długoterminowych rozwiązań. Na przykład grupa naukowców z Kanady niedawno podczas jednego ze swoich badań wyłączyła geny oporności na antybiotyki u niektórych typów bakterii, tyle że zrobiono to na myszy , a nie publicznie. Inne wysiłki w tym samym kierunku obejmują tzw bakteriofagi — rodzaj wirusa infekującego bakterie — który można modyfikować za pomocą CRISPR w celu atakowania odpornych na antybiotyki regionów szkodliwych patogenów i unieszkodliwiania ich.
2. Wskrzeszenie wymarłych zwierząt
Przywracanie zwierząt do życia nie zawsze jest tak fajne, jak się wydaje franczyza jest tego wystarczającym dowodem "Park Jurajski" , chociaż może to mieć swoje zastosowania. Jeśli to możliwe, pomysł ten pozwoliłby nam zbadać – a być może nawet ponownie zaludnić planetę – gatunki dawno wymarłe, a nawet mógłby otworzyć drzwi do dalszych badań nad wyższymi sztukami wskrzeszania ludzi.
Wiele zespołów nad tym pracuje, chociaż żadnemu nie udało się jeszcze wskrzesić martwego gatunku. Dużym wyzwaniem jest dostępność pełnego genomu danego gatunku, który jest wymagany do dowolnej edycji CRISPR. Jeden amerykański genetyk Kościół Jerzego , jest przekonany, że jego zespołowi uda się wskrzesić mamuta włochatego 2027 , ponieważ obecnie definiują wszystkie cechy odróżniające gatunki mamutów od słoni, które mamy obecnie, a które można następnie wykorzystać do rozmnażania ich na Ziemi. Poziom DNA.
1. Zhakuj ludzkie DNA
Po raz pierwszy projekt CRISPR pozwolił niezależnym badaczom majstrować przy elementach tworzących samo życie, rodząc po drodze szereg pytań etycznych i moralnych. Oczywiste jest, że gdy technologia ta wymknie się spod kontroli, nieuchronnie zostanie wykorzystana do dokonania rzeczy nie do pomyślenia — modyfikacji samego ludzkiego genomu.
Możliwe, że w ciągu naszego życia naukowcy będą w stanie kontrolować szeroki zakres ekspresji genetycznych człowieka za pomocą CRISPR , w tym odporność na niektóre choroby, rysy twarzy, atletyzm, inteligencję lub jakąkolwiek inną cechę, którą uważamy za naturalną. W tym momencie jest to kwestia etyki, ponieważ technologia w dużej mierze już istnieje. W szczególności w Chinach kilka eksperymentów udowodniło wykonalność modyfikacje ludzkiego genomu przy użyciu CRISPR, a wyniki również były obiecujące.
Dodaj komentarz