CRISPRning kelajakdagi 10 ta mumkin bo'lgan qo'llanilishi

CRISPR-Cas9 - bu DNK ketma-ketliklarining tabiiy to'plamiga asoslangan genlarni tahrirlash mexanizmi bakteriyalar . Texnologiya hali boshlang'ich bosqichida bo'lsa-da, so'nggi bir necha yil ichida uning aniqligi va moslashuvchanligi, shuningdek, nisbatan arzonligi tufayli ko'pchilikning e'tiborini tortdi. Siz hatto o'zingizni sotib olishingiz mumkin o'z bir necha yuz dollarga CRISPR-Cas9 to'plami va undan DNKni deyarli har qanday tarzda o'zgartirish uchun foydalaning.

Zararkunandalarga chidamli ekinlardan dizayner chaqaloqlargacha va saraton kabi kasalliklarni doimiy davolashga qadar, bunday texnologiya bilan nima qilish mumkinligini faqat tasavvur qilish mumkin, ayniqsa ular nima qilayotganini biladigan tajribali tadqiqotchilar qo'lida.

10. Ovqatingizni almashtiring

Mavjud oziq-ovqat ekinlarining hosildorligi va ozuqaviy qiymatini oshirish iqlim o'zgarishi va doimiy o'sib borayotgan aholi kabi omillar tufayli kelajak uchun asosiy muammo hisoblanadi. CRISPR bu muammoni hal qilishga qaratilgan yagona usul bo'lmasa-da, u eng istiqbollilaridan biri hisoblanadi, chunki u butun dunyo bo'ylab kichik, mustaqil ishlab chiqaruvchilar uchun genlarni tahrirlash imkoniyatini beradi.

Mahalliy supermarketda CRISPR tomonidan ishlab chiqarilgan yangi meva va sabzavotlarni ko'rishga biroz vaqt kerak bo'lsa-da, bu uzoq kelajakda emas. Mevalarning ayrim navlari va sabzavotlar , CRISPR bilan o'zgartirilgan , siz allaqachon sotib olishingiz mumkin dunyoning ba'zi joylarida va yana ko'plab eksperimental navlar tez orada keladi.

Nimani tahrirlash kerak va bo'lmasligi kerak, ayniqsa hayvonlar kabi murakkabroq oziq-ovqat manbalari bilan bog'liq ba'zi axloqiy muammolar hali ham mavjud. Ularni hal qilish uchun dunyo mamlakatlari turli xil turlari ustida ishlamoqda qoidalar oziq-ovqat mahsulotlarining gen tahrirlanishini nazorat qilish, bu ularni ommaviy ishlab chiqarish va iste'mol qilish uchun xavfsizroq va ishonchliroq qilishi kerak.

9. Bezgakni yo'q qilish

Bezgak butun dunyo bo'ylab hasharotlar yuqadigan eng halokatli kasalliklardan biridir, undan yiliga o'rtacha yuz minglab odamlar halok bo'ladi odamlar , ayniqsa Afrikaning yuqori xavfli tropik va subtropik mintaqalarida. CRISPR muammoning doimiy yechimlaridan birini taqdim etadi, chunki undan biror narsani loyihalash uchun foydalanish mumkin gen haydovchi , keyinchalik kasallikni butunlay yo'q qilish uchun chivinlarning butun genofondini o'zgartirishi mumkin.

Shubhasiz, bu ko'rinadigan darajada oddiy emas, garchi dastlabki tajribalar umid baxsh etgan bo'lsa-da. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotda, Buyuk Britaniya va Italiyadagi turli institutlarning tadqiqotchilari aholiga o'xshash narsani qilishdi Anopheles gambiae — Afrikaning Sahroi Kabiridagi eng koʻp kasallanish holatlari uchun masʼul chivin turlari. Modifikatsiya CRISPR bir yil ichida maqsadli guruhning butunlay yo'q qilinishiga olib keldi, buning mumkinligini isbotladi. Kasallikni butunlay yo'q qilish uchun hali uzoq yo'l bo'lsa-da, chunki bu tajribani ancha keng miqyosda takrorlashni talab qiladi, bu, albatta, to'g'ri yo'nalishdagi qadamdir.

8. Bioyoqilg'i

Energiya ishlab chiqarishning toza va barqaror usullarini o'ylab topish, agar u hali bo'lmasa, kelajakda katta muammo bo'ladi. Bioyoqilg'i istiqbolli yechim hisoblanadi, chunki u tabiiy ravishda yuzaga keladi va atrof-muhitda minimal iz qoldiradi. Biroq, ularni ommaviy ishlab chiqarish qiyin, ayniqsa biz gapiradigan ishlab chiqarish miqyosida.

CRISPR mumkin bo'lgan yechimni taqdim etadi, chunki u tadqiqotchilarga tabiiy bioyoqilg'i genomini o'zgartirishning yangi usullarini topishga imkon beradi. Bu o'sib borayotgan tadqiqot sohasi bo'lib, bir nechta jamoalar CRISPR protokolini bioyoqilg'i ishlab chiqarish jarayoniga tatbiq etishning turli usullarini o'rganmoqda. Mikroalglar kabi ba'zi bioyoqilg'ilar bilan o'tkazilgan dastlabki tajribalar tadqiqotchilar o'zgartirishga muvaffaq bo'lganda muvaffaqiyatli bo'ldi. DNK CRISPR-Cas9 tahrirlash yordamida mikroalglarning bir nechta ma'lum turlari.

7. KAMERA1

CAMERA1 - bu guruh tomonidan yaratilgan yangi texnologiya olimlar Garvard va MITdan. CRISPR ketma-ketligidan foydalanib, u hujayralarni DNK darajasidagi o'zgarishlarni qayd etishi mumkin bo'lgan o'ziga xos "qora quti"ga aylantiradi va undan keyin bir qator genetik xususiyatlarning kelib chiqishini kuzatish uchun foydalanish mumkin. Bu oʻzgarishlarni real vaqtda yozib olish bir kun kelib saraton kabi surunkali kasalliklarning asl sabablarini tushunishimizga imkon beradi, chunki CAMERA 1 bizga real vaqt rejimida hujayraning butun hayot aylanishini koʻrsatadigan birinchi texnologiya boʻlishi mumkin.

Imkoniyatlar cheksizdir, ammo boshqa barcha CRISPR texnologiyalari kabi, KAMERA1 hali ham dastlabki bosqichda. CRISPR singari, u ham kelajakda boshqa ilovalarni yaratish uchun asos sifatida ishlatilishi mumkin.

6. DETEKTOR

CAMERA singari, DETECTR ham o‘zining mutlaqo yangi ilovasini yaratish uchun CRISPR texnologiyasidan foydalanadi. Siz uni oziqlantirgan har qanday genetik ma'lumotni aniqlash uchun mo'ljallangan DETECTR tez orada jiddiy kasalliklarni erta aniqlash uchun inqilobiy vosita bo'lishi mumkin.

Bir tajribada aniqlash uchun DETECTR ishlatilgan HPV virusi - bachadon bo'yni saratonining ma'lum bo'lishi mumkin bo'lgan sababi - virusli shtammlarning boshqa tasodifiy turlari qatorida va bu juda yaxshi bo'lib chiqdi. Xuddi shu usul Altsgeymer yoki hatto saraton kabi kasalliklarning dastlabki belgilarini aniqlash uchun takomillashtirilishi mumkin. DETECTR aniq aniqlash usulini ishlab chiqishda ham muvaffaqiyatli qo'llanilgan Covid , bu kelajakda epidemiyalar paytida foydali bo'lishi mumkin.

5. Surunkali og'riqni tuzatish

CDC ma'lumotlariga ko'ra, taxminan 50 million Qo'shma Shtatlardagi odamlar surunkali og'riqdan aziyat chekishadi va odatda yoshi bilan yomonlashadi. Ajablanarlisi shundaki, zamonaviy tibbiyot undan azob chekayotganlar uchun jiddiy kundalik muammo bo'lsa-da, bir nechta ishonchli davolanishni taklif qiladi.

CRISPR mumkin bo'lgan uzoq muddatli yechimni taklif qiladi, chunki u zararlangan hududning genetik tuzilishini o'zgartirish va og'riqni doimiy ravishda kamaytirish uchun ishlatilishi mumkin. Yuta universitetining bir nechta tadqiqotchilari disk deformatsiyasi holatlarida surunkali og'riqni keltirib chiqaradigan yallig'lanish mexanizmini o'chirish uchun ma'lum genlarni yoqish va o'chirish usulini o'ylab topishdi. Usul hali ham dastlabki bosqichda va uni to'liq tatbiq etishdan oldin ko'plab tartibga soluvchi to'siqlar mavjud, garchi tadqiqotchilar bunga aminlar: 10-15 yil , uzoq muddatli surunkali kasalliklarga olib keladigan zaiflashtiruvchi sharoitlarni davolash uchun keng qo'llanilishidan oldin. og'riq.

4. OIV/OITSni davolash

OIV epidemiyasi barcha davrlardagi eng uzoq davom etgan kasallik epidemiyalaridan biri bo'lib, taxminiy o'lim soni hozirgi kungacha haqida 40 million kishi . Patogen, retrovirusning bir turi, hozirgacha har qanday davolash turiga chidamliligi isbotlangan. Darhaqiqat, biz OIV virusi qanday ishlashini, ayniqsa uning inson hujayralari orasida yuqishi va tarqalishi mexanizmini tushunmaymiz.

Bu davolab bo'lmaydigan kasallik kabi ko'rinadi, garchi CRISPR uni yo'q qilishning bir yo'lini taklif qiladi. Illinoys shtatidagi Shimoli-g'arbiy universiteti tadqiqotchilaridan bir guruhi OIV infektsiyasi bilan bog'liq genlarni aniqlash uchun texnologiyadan foydalangan, ular oxir-oqibatda paydo bo'lishi mumkin. o'chirib qo'yish virusning eng yomon ta'sirini doimiy ravishda kamaytirish uchun.

Jamoa oxir-oqibat OIV infektsiyasi uchun mas'ul bo'lgan barcha hujayrali va genetik omillarni ajratib olishni rejalashtirmoqda va bir kun kelib butun dunyo bo'ylab 1,5 milliondan ortiq odamga ta'sir qiladigan kasallikni yo'q qilishga umid qilmoqda.

3. Antibiotiklarga qarshilik

Antibiotiklarga qarshilik tibbiyot xodimlarini jiddiy tashvishga solmoqda. Antibiotiklarning deyarli barcha mumkin bo'lgan turlarining ko'payishi bilan patogenlar ma'lum dorilarga tobora chidamli bo'lib bormoqda, chunki antibiotiklar ularni kundalik kasalliklarning super turiga aylantiradi. Ga binoan hisobot Lanset Birgina 2019 yilda antibiotiklarga chidamli kasalliklar butun dunyo bo‘ylab 5 milliondan ortiq o‘limga sabab bo‘lishi mumkin edi va bu ularni umumiy o‘limning asosiy sabablaridan biriga aylantirdi.

Antibiotiklarga chidamli patogenlarning ko'p qirrali, o'sib borayotgan muammosini tezda hal qilishning iloji bo'lmasa-da, CRISPR ba'zi uzoq muddatli echimlarni taklif qilishi mumkin. Misol uchun, Kanadadagi bir guruh olimlar yaqinda o'zlarining tadqiqotlari davomida bakteriyalarning ma'lum turlarida antibiotiklarga chidamli genlarni o'chirib qo'yishdi, faqat bu sichqonlar , va omma oldida emas. Xuddi shu yo'nalishdagi boshqa harakatlar shunday deb ataladi bakteriofaglar - bakteriyalarni yuqtiruvchi virus turi - zararli patogenlarning antibiotiklarga chidamli hududlariga hujum qilish va ularni zararsiz qilish uchun CRISPR yordamida o'zgartirilishi mumkin.

2. Yo'qolib ketgan hayvonlarning tirilishi

Hayvonlarni o'limdan qaytarish har doim ham ko'rinadigan darajada ajoyib bo'lmasligi mumkin franchayzing buni etarli darajada isbotlaydi "Yura parki" , garchi u o'z maqsadlariga ega bo'lishi mumkin. Agar iloji bo'lsa, bu g'oya bizga uzoq vaqtdan beri yo'q bo'lib ketgan turlarni o'rganishga va hatto sayyoramizni ko'paytirishga imkon beradi va hatto insoniyatning tirilishining oliy san'atlari bo'yicha keyingi tadqiqotlar uchun eshiklarni ochishi mumkin edi.

Ko'pgina jamoalar bu borada ishlamoqda, garchi hali hech kim o'lik turni tiriltira olmagan. Asosiy qiyinchilik - har qanday CRISPR tahrirlash uchun zarur bo'lgan ushbu turning to'liq genomining mavjudligi. Bir amerikalik genetik, Jorj cherkovi , uning jamoasi junli mamontni tiriltira olishiga ishonchi komil 2027 , chunki ular hozirda bizda mavjud bo'lgan mamont turlarini fillardan ajratib turadigan va keyinchalik ularni Yerda ko'paytirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan barcha xususiyatlarni aniqlaydi. DNK darajasi.

1. Inson DNKsini buzish

Birinchi marta CRISPR mustaqil tadqiqotchilarga hayotning qurilish bloklari bilan shug'ullanish imkonini berdi va bu yo'lda ko'plab axloqiy va axloqiy savollarni tug'dirdi. Bu texnologiya nazoratdan chiqib ketgandan so'ng, u muqarrar ravishda aqlga sig'maydigan narsa - inson genomini o'zgartirish uchun ishlatilishi aniq.

Bizning hayotimiz davomida olimlar inson genetik iboralarining keng doirasini nazorat qilishlari mumkin. CRISPR , jumladan, ayrim kasalliklarga chidamlilik, yuz xususiyatlari, atletizm, aql-zakovat yoki biz tabiiy deb hisoblaydigan boshqa xususiyatlar. Hozirgi vaqtda bu axloq masalasi, chunki texnologiya allaqachon mavjud. Xususan, Xitoyda bir nechta tajribalar hayotiyligini isbotladi modifikatsiyalari CRISPR yordamida inson genomi va natijalar ham istiqbolli edi.