CRISPR-Cas9 je mechanizmus úpravy génov založený na prirodzene sa vyskytujúcich sekvenciách DNA nachádzajúcich sa v baktérie . Hoci je táto technológia stále v plienkach, v posledných rokoch si získala veľkú pozornosť vďaka svojej presnosti a flexibilite, ako aj relatívne nízkej cene. Môžete si dokonca kúpiť svoj vlastný vlastné kit CRISPR-Cas9 za pár stoviek dolárov a použiť ho na úpravu DNA takmer akýmkoľvek možným spôsobom.
Od plodín odolných voči škodcom cez dizajnérske deti až po trvalé lieky na choroby, ako je rakovina, si možno len predstaviť, čo sa dá s takouto technológiou urobiť, najmä v rukách skúsených výskumníkov, ktorí vedia, čo robia.
10. Zmeňte jedlo
Zvýšenie úrody a nutričnej hodnoty existujúcich potravinárskych plodín je veľkou výzvou do budúcnosti v dôsledku faktorov, ako sú klimatické zmeny a neustále rastúca populácia. Hoci CRISPR nie je jedinou metódou zameranou na riešenie tohto problému, je jednou z najsľubnejších, pretože poskytuje prístup k úprave génov malým a nezávislým výrobcom po celom svete.
Kým v miestnom supermarkete uvidíte úplne nové ovocie a zeleninu vyrobenú z CRISPR, ešte chvíľu potrvá, nie je to príliš ďaleko do budúcnosti. Niektoré odrody ovocia a zeleniny modifikované pomocou CRISPR , už si môžete kúpiť vo vybraných lokalitách po celom svete, s mnohými ďalšími experimentálnymi odrodami už čoskoro.
Stále existujú určité etické problémy týkajúce sa toho, čo by sa malo a nemalo upravovať, najmä v prípade zložitejších zdrojov potravy, ako sú zvieratá. Na ich vyriešenie pracujú krajiny po celom svete na rôznych typoch pravidlá , na kontrolu úpravy génov pre potravinárske produkty, vďaka čomu by mali byť bezpečnejšie a spoľahlivejšie pre masovú výrobu a spotrebu.
9. Odstráňte maláriu
Malária je jednou z najsmrteľnejších chorôb prenášaných hmyzom na svete, z toho v priemere ročne zomierajú státisíce z ľudí , najmä vo vysoko rizikových tropických a subtropických oblastiach Afriky. CRISPR poskytuje jedno z mnohých trvalých riešení problému, keďže ho možno použiť na vývoj niečoho tzv génový pohon , ktorý potom môže zmeniť celý genofond komára, aby sa choroba úplne odstránila.
Je zrejmé, že to nie je také jednoduché, ako sa zdá, hoci prvé experimenty boli sľubné. V nedávnej štúdii výskumníci z rôznych inštitúcií v Spojenom kráľovstve a Taliansku urobili niečo podobné s obyvateľstvom Anopheles gambiae je druh komára zodpovedný za najväčší počet prípadov v subsaharskej Afrike. Modifikácia CRISPR vyústilo do úplného zničenia cieľovej skupiny do jedného roka, čo dokázalo, že sa to dalo. Úplná eradikácia choroby je síce ešte ďaleko, keďže by si to vyžadovalo zopakovanie experimentu v oveľa väčšom rozsahu, ale rozhodne je to krok správnym smerom.
8. Biopalivo
Prísť s čistými a udržateľnými spôsobmi výroby energie bude v budúcnosti veľkou výzvou, ak sa tak už nestalo. Biopalivo je sľubným riešením, pretože sa vyskytuje prirodzene a zanecháva minimálnu stopu na životnom prostredí. Je však ťažké ich hromadne vyrábať, najmä v rozsahu výroby, o ktorom hovoríme.
CRISPR poskytuje možné riešenie, pretože umožňuje výskumníkom prísť s novými spôsobmi úpravy genómu prírodných biopalív. Toto je rastúca oblasť výskumu s niekoľkými tímami, ktoré skúmajú rôzne spôsoby implementácie protokolu CRISPR do procesu výroby biopalív. Skoré experimenty s niektorými biopalivami, ako sú mikroriasy, boli úspešné, keď sa výskumníci dokázali zmeniť DNA niekoľko známych druhov mikrorias pomocou úpravy CRISPR-Cas9.
7. FOTOAPARÁT1
CAMERA1 je nová technológia vytvorená skupinou vedci z Harvardu a MIT. Pomocou sekvencie CRISPR premení bunky na akúsi „čiernu skrinku“, ktorá dokáže zaznamenať zmeny na úrovni DNA, ktoré potom možno použiť na sledovanie pôvodu radu genetických vlastností. Zaznamenávanie týchto variácií v reálnom čase nám môže jedného dňa umožniť pochopiť základné príčiny chronických chorôb, ako je rakovina, pretože CAMERA 1 môže byť prvou technológiou, ktorá nám poskytne okno v reálnom čase do úplného životného cyklu bunky.
Možnosti sú nekonečné, hoci ako všetky ostatné technológie CRISPR, FOTOAPARÁT1 je stále v počiatočnom štádiu. Podobne ako CRISPR sa dá použiť aj ako základ pre tvorbu ďalších aplikácií v budúcnosti.
6. DETEKTOR
Podobne ako CAMERA, aj DETECTR využíva technológiu CRISPR na vytvorenie úplne novej vlastnej aplikácie. DETECTR, navrhnutý ako nástroj na zisťovanie akejkoľvek genetickej informácie, ktorú doň vložíte, by sa mohol čoskoro ukázať ako revolučný nástroj na včasnú detekciu závažných ochorení.
V jednom experimente bol na detekciu použitý DETECTR HPV vírus - známa možná príčina rakoviny krčka maternice - medzi inými náhodnými typmi vírusových kmeňov, a ukázalo sa, že je v tom celkom dobrý. Rovnaká metóda by sa mohla zlepšiť na odhalenie skorých príznakov chorôb, ako je Alzheimerova choroba alebo dokonca rakovina. DETECTR bol tiež úspešne použitý na vývoj presnej metódy detekcie Covid , čo môže byť užitočné pri budúcich prepuknutiach.
5. Opravte chronickú bolesť
Podľa CDC asi 50 miliónov len ľudia v USA trpia chronickou bolesťou a tá sa s vekom zvyčajne zhoršuje. Prekvapivo, moderná medicína na ňu ponúka málo spoľahlivých liekov, aj keď pre tých, ktorí ňou trpia, je to vážny každodenný problém.
CRISPR poskytuje možné dlhodobé riešenie, pretože ho možno použiť na zmenu genetickej štruktúry postihnutej oblasti a trvalé zníženie bolesti. Viacerí vedci z University of Utah prišli na spôsob, ako zapnúť a vypnúť určité gény, a to pomocou nich na vypnutie zápalového mechanizmu, ktorý spôsobuje chronickú bolesť v prípadoch deformácie platničky. Metóda je stále v počiatočnom štádiu a existuje veľa regulačných prekážok, kým bude možné ju plne implementovať, hoci vedci sú presvedčení, že to nebude trvať dlhšie ako 10-15 rokov predtým, ako sa široko používa na liečbu oslabujúcich stavov, ktoré spôsobujú dlhodobé chronické ochorenia. bolesť.
4. Vyliečiť HIV/AIDS
Epidémia HIV je zďaleka jednou z najdlhších epidémií chorôb všetkých čias s odhadovaným celkovým počtom úmrtí randiť je o 40 miliónov ľudí . Patogén, typ retrovírusu, sa doteraz ukázal ako odolný voči akémukoľvek typu liečby. V skutočnosti ani nerozumieme tomu, ako vírus HIV funguje, najmä mechanizmus, ktorý používa na infekciu a šírenie medzi ľudskými bunkami.
Zdá sa, že ide o nevyliečiteľnú chorobu, hoci CRISPR ponúka jeden možný spôsob, ako ju odstrániť. Jedna skupina výskumníkov z Northwestern University v Illinois použila túto technológiu na identifikáciu génov spojených s infekciou HIV, ktoré by mohli byť zakázať na trvalé zníženie najhorších účinkov vírusu.
Tím plánuje nakoniec izolovať všetky bunkové a genetické faktory zodpovedné za infekciu HIV v nádeji, že jedného dňa odstráni túto chorobu, ktorá stále postihuje viac ako 1,5 milióna ľudí na celom svete.
3. Antibiotická rezistencia
Antibiotická rezistencia je hlavným problémom zdravotníckych pracovníkov. S rozšírením takmer všetkých typov antibiotík, ktoré si možno predstaviť, sa patogény stávajú čoraz odolnejšie voči známym liekom, pretože antibiotiká ich menia na superdruhy každodenných chorôb. Podľa správa Lancet Choroby rezistentné na antibiotiká by len v roku 2019 mohli celosvetovo viesť k viac ako 5 miliónom úmrtí, čím by sa stali hlavnou príčinou úmrtí celkovo.
Zatiaľ čo neexistujú žiadne rýchle riešenia mnohostranného, rastúceho problému patogénov rezistentných na antibiotiká, CRISPR môže ponúknuť niekoľko dlhodobých riešení. Napríklad skupina vedcov v Kanade nedávno počas jednej zo svojich štúdií deaktivovala gény rezistentné na antibiotiká v určitých typoch baktérií. myši a nie na verejnosti. Ďalšie snahy v rovnakom smere zahŕňajú tzv bakteriofágy — typ vírusu, ktorý infikuje baktérie — ktorý je možné modifikovať pomocou CRISPR, aby napadol oblasti škodlivých patogénov odolných voči antibiotikám a urobil ich neškodnými.
2. Vzkriesenie vyhynutých zvierat
Prinavracanie zvierat z mŕtvych nemusí byť vždy také cool, ako sa zdá franšíza to dostatočne dokazuje "Jurský park" , aj keď to môže mať svoje využitie. Ak by to bolo možné, táto myšlienka by nám umožnila študovať – a možno aj znovu osídliť planétu – dávno vyhynuté druhy a mohla by dokonca otvoriť dvere ďalšiemu výskumu vyšších umení ľudského vzkriesenia.
Pracuje na tom veľa tímov, hoci žiadnemu sa zatiaľ nepodarilo vzkriesiť mŕtvy druh. Veľkou výzvou je dostupnosť kompletného genómu daného druhu, ktorý je potrebný na akúkoľvek úpravu CRISPR. Jeden americký genetik George Church , je presvedčený, že jeho tím dokáže vzkriesiť vlneného mamuta 2027 , keďže v súčasnosti definujú všetky znaky, ktoré odlišujú druhy mamutov od slonov, ktoré máme teraz a ktoré by sa potom mohli použiť na ich reprodukciu na Zemi. úroveň DNA.
1. Hacknite ľudskú DNA
CRISPR po prvý raz umožnil nezávislým výskumníkom pohrať sa so stavebnými kameňmi samotného života, čo na ceste vyvolalo mnoho etických a morálnych otázok. Je jasné, že akonáhle sa táto technológia vymkne kontrole, bude nevyhnutne použitá na nemysliteľné – na úpravu samotného ľudského genómu.
Je možné, že počas nášho života budú vedci schopní ovládať širokú škálu ľudských genetických prejavov pomocou CRISPR , vrátane odolnosti voči určitým chorobám, črtám tváre, atletike, inteligencii alebo iným črtám, ktoré považujeme za prirodzené. V tomto bode je to otázka etiky, keďže táto technológia už z veľkej časti existuje. Najmä v Číne niekoľko experimentov preukázalo životaschopnosť modifikácií ľudského genómu pomocou CRISPR a výsledky boli tiež sľubné.
Оставить Комментарий