CRISPR-Cas9 je mehanizem za urejanje genov, ki temelji na naravno prisotnih zaporedjih DNK, ki jih najdemo v bakterije . Čeprav je ta tehnologija še v povojih, je bila v zadnjih nekaj letih deležna veliko pozornosti zaradi svoje natančnosti in prilagodljivosti ter relativno nizke cene. Lahko celo kupite svojega lasten komplet CRISPR-Cas9 za nekaj sto dolarjev in ga uporabite za spreminjanje DNK na skoraj vse mogoče načine.
Od pridelkov, odpornih proti škodljivcem, do oblikovanih otrok do trajnih zdravil za bolezni, kot je rak, lahko si le predstavljamo, kaj je mogoče narediti s takšno tehnologijo, zlasti v rokah izkušenih raziskovalcev, ki vedo, kaj delajo.
10. Spremenite hrano
Povečanje donosa in hranilne vrednosti obstoječih živilskih poljščin je velik izziv za prihodnost zaradi dejavnikov, kot so podnebne spremembe in vedno večja populacija. Čeprav CRISPR ni edina metoda, namenjena reševanju tega problema, je ena najbolj obetavnih, saj omogoča dostop do urejanja genov malim in neodvisnim proizvajalcem po vsem svetu.
Čeprav bo minilo še nekaj časa, preden boste v lokalnem supermarketu videli povsem novo sadje in zelenjavo, narejeno s CRISPR, ni tako daleč v prihodnosti. Nekatere sorte sadja in zelenjava spremenjeno s CRISPR , že lahko kupite na izbranih lokacijah po vsem svetu, kmalu pa bo na voljo še veliko več poskusnih sort.
Še vedno obstajajo nekatera etična vprašanja v zvezi s tem, kaj bi bilo treba urejati in česa ne, zlasti pri kompleksnejših virih hrane, kot so živali. Da bi jih rešili, države po vsem svetu delajo na različnih vrstah pravila , za nadzor urejanja genov za prehrambene izdelke, zaradi česar bi morali biti varnejši in zanesljivejši za množično proizvodnjo in porabo.
9. Odpravite malarijo
Malarija je ena najsmrtonosnejših bolezni, ki jih prenašajo žuželke po vsem svetu, od tega v povprečju letno umre na stotine tisočev ljudi , zlasti v tropskih in subtropskih regijah Afrike z visokim tveganjem. CRISPR ponuja eno od mnogih trajnih rešitev problema, saj ga je mogoče uporabiti za razvoj nečesa, kar se imenuje genski pogon , ki lahko nato spremeni celoten genski sklad komarja in tako popolnoma odpravi bolezen.
Očitno to ni tako preprosto, kot se zdi, čeprav so bili zgodnji poskusi obetavni. V nedavni študiji so raziskovalci iz različnih ustanov v Veliki Britaniji in Italiji naredili nekaj podobnega s prebivalstvom Anopheles gambiae je vrsta komarjev, odgovorna za največje število primerov v podsaharski Afriki. Sprememba CRISPR povzročilo popolno uničenje ciljne skupine v enem letu, kar dokazuje, da je to mogoče. Čeprav je popolno izkoreninjenje bolezni še daleč, saj bi bilo treba poskus ponoviti v veliko večjem obsegu, je to vsekakor korak v pravo smer.
8. Biogorivo
Najti čiste, trajnostne načine za proizvodnjo energije bo velik izziv v prihodnosti, če že ni. Biogorivo je obetavna rešitev, saj se pojavlja naravno in pušča minimalen odtis na okolje. Vendar jih je težko množično proizvajati, zlasti v obsegu proizvodnje, o katerem govorimo.
CRISPR ponuja možno rešitev, saj omogoča raziskovalcem, da iznađejo nove načine za spreminjanje genoma naravnih biogoriv. To je rastoče področje raziskav z več skupinami, ki raziskujejo različne načine implementacije protokola CRISPR v proizvodni proces biogoriv. Zgodnji poskusi z nekaterimi biogorivi, kot so mikroalge, so bili uspešni, ko so se raziskovalci lahko spremenili DNK več znanih vrst mikroalg z urejanjem CRISPR-Cas9.
7. KAMERA1
CAMERA1 je nova tehnologija, ki jo je ustvarila skupina znanstveniki s Harvarda in MIT. S pomočjo zaporedja CRISPR spremeni celice v nekakšno »črno skrinjico«, ki lahko beleži spremembe na ravni DNK, ki jih je nato mogoče uporabiti za sledenje izvoru vrste genetskih lastnosti. Snemanje teh variacij v realnem času nam bo morda nekega dne omogočilo razumevanje temeljnih vzrokov kroničnih bolezni, kot je rak, saj je CAMERA 1 morda prva tehnologija, ki nam omogoča vpogled v celoten življenjski cikel celice v realnem času.
Možnosti so neskončne, čeprav, tako kot vse druge tehnologije CRISPR, KAMERA1 je še vedno v zgodnji fazi. Tako kot CRISPR ga lahko uporabimo tudi kot osnovo za ustvarjanje drugih aplikacij v prihodnosti.
6. DETEKTOR
Tako kot CAMERA tudi DETECTR uporablja tehnologijo CRISPR za ustvarjanje popolnoma nove lastne aplikacije. DETECTR, zasnovan kot orodje za odkrivanje vseh genetskih informacij, ki jih vnesete vanj, bi se lahko kmalu izkazal za revolucionarno orodje za zgodnje odkrivanje resnih bolezni.
V enem poskusu je bil za odkrivanje uporabljen DETECTR virus HPV - znani možni povzročitelj raka materničnega vratu - med drugimi naključnimi vrstami virusnih sevov, in izkazalo se je, da je v tem precej dober. Isto metodo bi lahko izboljšali za odkrivanje zgodnjih znakov bolezni, kot je Alzheimerjeva bolezen ali celo rak. DETECTR je bil tudi uspešno uporabljen za razvoj natančne metode odkrivanja Covid , kar je lahko koristno med prihodnjimi izbruhi.
5. Popravite kronično bolečino
Po podatkih CDC približno 50 milijonov ljudje samo v ZDA trpijo za kronično bolečino, ki se s starostjo običajno poslabša. Presenetljivo je, da sodobna medicina ponuja le malo zanesljivih zdravil zanj, čeprav je za tiste, ki trpijo za njim, resna vsakodnevna težava.
CRISPR ponuja možno dolgoročno rešitev, saj se lahko uporablja za spreminjanje genetske strukture prizadetega območja in trajno zmanjšanje bolečine. Več raziskovalcev z Univerze v Utahu je iznašlo način za vklop in izklop določenih genov, z njihovo uporabo za izklop vnetnega mehanizma, ki povzroča kronično bolečino v primerih deformacije diska. Metoda je še vedno v zgodnji fazi in obstaja veliko regulativnih ovir, preden jo bo mogoče v celoti izvesti, čeprav so raziskovalci prepričani, da ne bo trajalo več kot 10-15 let , preden se začne široko uporabljati za zdravljenje izčrpavajočih stanj, ki povzročajo dolgotrajne kronične bolezni. bolečine.
4. Ozdravite HIV/AIDS
Epidemija HIV je daleč eden najdaljših izbruhov bolezni vseh časov z ocenjenim skupnim številom smrtnih žrtev do danes je približno 40 milijonov ljudi . Patogen, vrsta retrovirusa, se je doslej izkazal za odpornega na kakršno koli zdravljenje. Pravzaprav sploh ne razumemo, kako deluje virus HIV, še posebej mehanizem, ki ga uporablja za okužbo in širjenje med človeškimi celicami.
Zdi se, da gre za neozdravljivo bolezen, čeprav CRISPR ponuja enega od možnih načinov za njeno izkoreninjenje. Ena skupina raziskovalcev na univerzi Northwestern v Illinoisu je to tehnologijo uporabila za identifikacijo genov, povezanih z okužbo s HIV, ki bi jih sčasoma lahko onemogočiti za trajno zmanjšanje najhujših učinkov virusa.
Ekipa namerava sčasoma izolirati vse celične in genetske dejavnike, ki so odgovorni za okužbo s HIV, v upanju, da bodo nekega dne izkoreninili bolezen, ki še vedno prizadene več kot 1,5 milijona ljudi po vsem svetu.
3. Odpornost na antibiotike
Odpornost na antibiotike je velika skrb zdravstvenih delavcev. S širjenjem skoraj vseh vrst antibiotikov, ki si jih lahko predstavljamo, postajajo patogeni vse bolj odporni na znana zdravila, saj jih antibiotiki spreminjajo v supervrste vsakodnevnih bolezni. Po navedbah poročilo Lanceta , bi lahko bolezni, odporne na antibiotike, samo v letu 2019 povzročile več kot 5 milijonov smrti po vsem svetu, zaradi česar so vodilni vzrok smrti na splošno.
Čeprav ni hitrih rešitev za večplasten, naraščajoč problem patogenov, odpornih na antibiotike, lahko CRISPR ponudi več dolgoročnih rešitev. Na primer, skupina znanstvenikov v Kanadi je nedavno med eno od svojih študij onemogočila gene, odporne na antibiotike, v določenih vrstah bakterij, le da je bilo to storjeno na miši , in ne v javnosti. Druga prizadevanja v isto smer vključujejo t.i bakteriofagi — vrsta virusa, ki okuži bakterije — ki ga je mogoče spremeniti s pomočjo CRISPR, da napade na antibiotike odporne regije škodljivih patogenov in jih naredi neškodljive.
2. Vstajenje izumrlih živali
Oživljanje živali iz mrtvih morda ni vedno tako kul, kot se zdi franšiza to dovolj dokazuje "Jurski park" , čeprav ima to lahko svojo uporabo. Če bi bilo mogoče, bi nam ta zamisel omogočila preučevanje - in morda celo ponovno naselitev planeta - davno izumrlih vrst in bi lahko celo odprla vrata nadaljnjim raziskavam višjih umetnosti človeškega vstajenja.
Številne ekipe delajo na tem, čeprav nobeni še ni uspelo obuditi mrtve vrste. Velik izziv je razpoložljivost celotnega genoma določene vrste, ki je potreben za vsako urejanje CRISPR. En ameriški genetik Jurija , je prepričan, da bo njegovi ekipi uspelo obuditi volnatega mamuta do 2027 , saj trenutno opredeljujejo vse lastnosti, po katerih se vrste mamutov razlikujejo od slonov, ki jih imamo zdaj, kar bi lahko nato uporabili za njihovo razmnoževanje na Zemlji. ravni DNK.
1. Vdreti v človeško DNK
CRISPR je neodvisnim raziskovalcem prvič omogočil, da se poigrajo z gradniki samega življenja, pri čemer so sprožili vrsto etičnih in moralnih vprašanj. Jasno je, da ko bo ta tehnologija ušla izpod nadzora, bo neizogibno uporabljena za nepredstavljivo – za spreminjanje samega človeškega genoma.
Možno je, da bodo znanstveniki v času našega življenja z uporabo nadzorovali širok spekter človeških genetskih izrazov CRISPR , vključno z odpornostjo na nekatere bolezni, potezami obraza, športnostjo, inteligenco ali katero koli drugo lastnostjo, ki se nam zdi naravna. Na tej točki je to vprašanje etike, saj tehnologija v veliki meri že obstaja. Zlasti na Kitajskem je več poskusov dokazalo sposobnost preživetja modifikacije človeškega genoma s pomočjo CRISPR, rezultati pa so bili tudi obetavni.
Ostavit Komentarij