CRISPR'ın Gelecekteki 10 Olası Kullanımı

CRISPR-Cas9, vücutta bulunan doğal olarak oluşan DNA dizilerine dayanan bir gen düzenleme mekanizmasıdır. bakteri . Bu teknoloji henüz başlangıç aşamasında olmasına rağmen, doğruluğu ve esnekliğinin yanı sıra nispeten düşük maliyeti nedeniyle son birkaç yılda büyük ilgi gördü. Kendiniz bile satın alabilirsiniz sahip olmak Birkaç yüz dolara bir CRISPR-Cas9 kiti satın alabilir ve bunu DNA'yı neredeyse mümkün olan her şekilde değiştirmek için kullanabiliriz.

Zararlılara dayanıklı mahsullerden özel tasarlanmış bebeklere ve kanser gibi hastalıklara karşı kalıcı tedavilere kadar, böyle bir teknolojiyle, özellikle de ne yaptığını bilen deneyimli araştırmacıların ellerinde neler yapılabileceği ancak hayal edilebilir.

10. Yemeğinizi değiştirin

Mevcut gıda ürünlerinin verimini ve besin değerini artırmak, iklim değişikliği ve sürekli artan nüfus gibi faktörler nedeniyle gelecek için büyük bir zorluktur. Her ne kadar CRISPR bu sorunu çözmeyi amaçlayan tek yöntem olmasa da, dünya çapında küçük ve bağımsız üreticilere gen düzenlemeye erişim sağladığı için en umut verici yöntemlerden biridir.

Yerel süpermarketinizde yepyeni CRISPR yapımı meyve ve sebzeleri görmeniz biraz zaman alacak olsa da, bu çok da uzak bir gelecekte değil. Bazı meyve çeşitleri ve sebzeler CRISPR ile değiştirildi zaten satın alabilirsiniz Dünyanın dört bir yanındaki seçkin yerlerde, çok daha fazla deneysel çeşit yakında gelecek.

Özellikle hayvanlar gibi daha karmaşık gıda kaynakları söz konusu olduğunda, neyin düzenlenmesi gerektiği ve neyin düzenlenmemesi gerektiği konusunda hâlâ bazı etik sorunlar mevcut. Bunları çözmek için dünya çapında ülkeler farklı türler üzerinde çalışıyor tüzük Gıda ürünlerine yönelik gen düzenlemesini kontrol etmek, bu da onları seri üretim ve tüketim açısından daha güvenli ve güvenilir hale getirecek.

9. Sıtmayı ortadan kaldırın

Sıtma dünya çapında böceklerin yol açtığı en ölümcül hastalıklardan biridir. ortalama olarak yıllık olarak yüzbinler ölüyor insanların Özellikle Afrika'nın yüksek riskli tropikal ve subtropikal bölgelerinde. CRISPR, soruna birçok kalıcı çözümden birini sağlar, çünkü CRISPR adı verilen bir şeyi geliştirmek için kullanılabilir. gen sürücüsü Bu daha sonra sivrisineğin tüm gen havuzunu değiştirerek hastalığı tamamen ortadan kaldırabilir.

Açıkçası, her ne kadar ilk deneyler umut verici olsa da, bu göründüğü kadar basit değil. Yakın zamanda yapılan bir araştırmada, Birleşik Krallık ve İtalya'daki çeşitli kurumlardan araştırmacılar nüfusa benzer bir şey yaptılar. Anofel Gambiya Sahra altı Afrika'da en fazla sayıda vakadan sorumlu sivrisinek türüdür. Değişiklik CRISPR hedef grubun bir yıl içinde tamamen yok edilmesiyle sonuçlanması bunun mümkün olduğunu kanıtladı. Her ne kadar hastalığın tamamen ortadan kaldırılması hala çok uzak olsa da, deneyin çok daha büyük ölçekte tekrarlanmasını gerektireceği için bu kesinlikle doğru yönde atılmış bir adımdır.

8. Biyoyakıt

Enerji üretmenin temiz ve sürdürülebilir yollarını bulmak, henüz öyle olmasa bile gelecekte büyük bir zorluk teşkil edecek. Biyoyakıtlar doğal olarak oluştuğu ve çevreye minimum düzeyde ayak izi bıraktığı için umut verici bir çözümdür. Ancak bunların seri üretimi özellikle bahsettiğimiz üretim ölçeğinde zordur.

CRISPR olası bir çözüm sunuyor çünkü araştırmacıların doğal biyoyakıtların genomunu değiştirmenin yeni yollarını bulmasına olanak tanıyor. Bu, CRISPR protokolünü biyoyakıt üretim sürecine uygulamanın farklı yollarını araştıran birkaç ekibin bulunduğu, giderek büyüyen bir araştırma alanıdır. Mikroalgler gibi bazı biyoyakıtlarla yapılan ilk deneyler, araştırmacıların bu yakıtları değiştirebilmeleri sayesinde başarılı oldu. DNA CRISPR-Cas9 düzenlemesini kullanarak bilinen birkaç mikroalg türü.

7. KAMERA1

CAMERA1, grup tarafından oluşturulan yeni bir teknolojidir Bilim insanları Harvard ve MIT'den. Bir CRISPR dizisi kullanarak hücreleri, DNA düzeyindeki değişiklikleri kaydedebilen ve daha sonra bir dizi genetik özelliğin kökenini izlemek için kullanılabilen bir tür "kara kutuya" dönüştürür. Bu varyasyonları gerçek zamanlı olarak kaydetmek, bir gün kanser gibi kronik hastalıkların temel nedenlerini anlamamıza olanak tanıyabilir; çünkü KAMERA 1, bir hücrenin tüm yaşam döngüsüne ilişkin gerçek zamanlı bir pencere sağlayan ilk teknoloji olabilir.

Olasılıklar sonsuzdur, ancak diğer tüm CRISPR teknolojileri gibi KAMERA1 henüz başlangıç aşamasındadır. CRISPR gibi gelecekte başka uygulamalar oluşturmak için de temel olarak kullanılabilir.

6. DEDEKTÖR

CAMERA gibi DETECTR de tamamen yeni bir uygulama yaratmak için CRISPR teknolojisini kullanıyor. İçine sağladığınız herhangi bir genetik bilgiyi tespit etmek için bir araç olarak tasarlanan DETECTR, yakında ciddi hastalıkların erken tespiti için devrim niteliğinde bir araç olduğunu kanıtlayabilir.

Bir deneyde DETECTR, tespit etmek için kullanıldı. HPV virüsü - rahim ağzı kanserinin bilinen olası bir nedeni - diğer rastgele türdeki viral türlerin yanı sıra ve bu konuda oldukça iyi olduğu ortaya çıktı. Aynı yöntem Alzheimer hastalığı ve hatta kanser gibi hastalıkların erken belirtilerini tespit etmek için de geliştirilebilir. DETECTR aynı zamanda doğru bir tespit yöntemi geliştirmek için de başarıyla kullanılmıştır. Kovid Gelecekteki salgınlar sırasında faydalı olabilir.

5. Kronik ağrıyı düzeltin

CDC'ye göre yaklaşık 50 milyon Yalnızca ABD'deki insanlar kronik ağrıdan muzdariptir ve bu durum genellikle yaşlandıkça daha da kötüleşir. Şaşırtıcı bir şekilde, modern tıp, bu durumdan muzdarip olanlar için her gün ciddi bir sorun olmasına rağmen, bunun için çok az güvenilir tedavi sunmaktadır.

CRISPR, etkilenen bölgenin genetik yapısını değiştirmek ve ağrıyı kalıcı olarak azaltmak için kullanılabildiğinden uzun vadeli olası bir çözüm sağlar. Utah Üniversitesi'ndeki birkaç araştırmacı, disk deformitesi vakalarında kronik ağrıya neden olan inflamatuar mekanizmayı kapatmak için belirli genleri açıp kapatmanın bir yolunu buldu. Yöntem hâlâ başlangıç aşamasında ve tam olarak uygulanabilmesi için pek çok düzenleme engeli var; ancak araştırmacılar bunun için daha fazla zaman gerekmeyeceğinden emin. 10-15 yıl Uzun süreli kronik hastalıklara neden olan zayıflatıcı durumların tedavisinde yaygın olarak kullanılmadan önce. ağrı.

4. HIV/AIDS'i tedavi edin

HIV salgını, tahmini toplam ölü sayısıyla tüm zamanların en uzun hastalık salgınlarından biridir. bugüne kadar yaklaşık 40 milyon insan . Bir tür retrovirüs olan patojenin şimdiye kadar her türlü tedaviye dirençli olduğu kanıtlandı. Aslında HIV virüsünün nasıl çalıştığını, özellikle de insan hücrelerine bulaşıp yayılmak için kullandığı mekanizmayı bile anlamıyoruz.

Tedavi edilemez bir hastalık gibi görünüyor, ancak CRISPR bunu ortadan kaldırmanın olası bir yolunu sunuyor. Illinois'deki Northwestern Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, bu teknolojiyi, sonunda bulunabilecek HIV enfeksiyonuyla ilişkili genleri tanımlamak için kullandı. devre dışı bırakmak Virüsün en kötü etkilerini kalıcı olarak azaltmak için.

Ekip, sonunda dünya çapında 1,5 milyondan fazla insanı etkileyen hastalığı bir gün ortadan kaldırmayı umarak, HIV enfeksiyonundan sorumlu olan tüm hücresel ve genetik faktörleri izole etmeyi planlıyor.

3. Antibiyotik direnci

Antibiyotik direnci sağlık çalışanları için büyük bir endişe kaynağıdır. Akla gelebilecek hemen hemen her tür antibiyotiğin çoğalmasıyla birlikte, antibiyotikler onları günlük hastalıkların süper türlerine dönüştürdüğü için patojenler bilinen ilaçlara karşı giderek daha dirençli hale geliyor. Buna göre rapor Lanset Antibiyotiğe dirençli hastalıklar, yalnızca 2019 yılında dünya çapında 5 milyondan fazla ölüme yol açabilir ve bu da onları genel olarak önde gelen ölüm nedeni haline getirebilir.

Antibiyotiğe dirençli patojenlerin çok yönlü ve giderek büyüyen sorununa hızlı bir çözüm bulunamasa da, CRISPR birkaç uzun vadeli çözüm sunabilir. Örneğin, Kanada'da bir grup bilim adamı yakın zamanda yaptıkları çalışmalardan birinde belirli bakteri türlerindeki antibiyotiğe dirençli genleri devre dışı bıraktı, ancak bu fareler ve halka açık değil. Aynı yöndeki diğer çabalar sözde bakteriyofajlar — bakterileri enfekte eden, zararlı patojenlerin antibiyotiğe dirençli bölgelerine saldıracak ve onları zararsız hale getirecek şekilde CRISPR kullanılarak değiştirilebilen bir virüs türü.

2. Soyu tükenen hayvanların dirilişi

Hayvanları ölümden döndürmek her zaman göründüğü kadar havalı olmayabilir franchise bunu yeterince kanıtlıyor "Jurassic Park" , ancak bunun kullanım alanları olabilir. Mümkün olsaydı, bu fikir uzun süredir nesli tükenmiş olan türleri incelememize ve hatta gezegende yeniden popülasyon oluşturmamıza olanak tanıyacak ve hatta insanın yeniden dirilişiyle ilgili daha yüksek sanatlar hakkında daha fazla araştırma yapılmasına kapı açabilecekti.

Pek çok ekip bunun üzerinde çalışıyor ancak henüz hiçbiri ölü bir türü diriltemedi. Büyük bir zorluk, herhangi bir CRISPR düzenlemesi için gerekli olan belirli bir türün tam genomunun mevcudiyetidir. Amerikalı bir genetikçi George Kilisesi , ekibinin yünlü mamutu diriltebileceğinden emin 2027 çünkü şu anda mamut türlerini şu anda sahip olduğumuz fillerden ayıran tüm özellikleri tanımlıyorlar ve bunlar daha sonra onları Dünya'da çoğaltmak için kullanılabilir. DNA seviyesi.

1. İnsan DNA'sını hackleyin

CRISPR ilk kez bağımsız araştırmacıların yaşamın yapı taşlarını incelemesine olanak tanıdı ve yol boyunca bir dizi etik ve ahlaki soruyu gündeme getirdi. Bu teknolojinin kontrolden çıktığı anda kaçınılmaz olarak düşünülemez olanı yapmak, insan genomunu değiştirmek için kullanılacağı açıktır.

Yaşamımız boyunca bilim adamlarının geniş bir yelpazedeki insan genetik ifadelerini kontrol edebilmeleri mümkündür. CRISPR belirli hastalıklara karşı direnç, yüz özellikleri, atletizm, zeka veya doğal olduğunu düşündüğümüz diğer özellikler de dahil. Bu noktada teknoloji büyük ölçüde zaten mevcut olduğundan bu bir etik meselesidir. Özellikle Çin'de yapılan çeşitli deneyler bunun uygulanabilirliğini kanıtlamıştır. değişiklikler CRISPR kullanarak insan genomunun incelenmesi ve sonuçlar da umut vericiydi.