CRISPR diagnostikoak: zeluletan oinarritutako diagnostikoetan murgiltzea

• Egilea:
• Egilearen izena

  Quantumrun Prospektiba
• Urriaren 17, 2022

Ikuspegiaren laburpena

CRISPR geneak editatzeko teknologia bat da, zientzialariei geneak aldatzeko edo "moztu" ahal izateko. CRISPR-k geneen manipulazio maila berri bat ahalbidetzen du Cas9 proteinarekin erabiltzen denean. Ikertzaileak teknologia honen aldakortasuna eta potentziala nola erabili aztertzen ari dira diagnostikorako tresna zehatzagoak garatzeko.

CRISPR diagnostikoen testuingurua

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) zientzialariei organismoetako geneak editatzeko aukera ematen dien metodo bat da, hala nola bakterioak, animaliak eta gizakiak. Teknologiak DNAren zatiak kendu eta sekuentzia berri eta hobetuekin ordezkatzen ditu. Metodo honek gene mutatuak edo herentziazko nahasteak zuzentzea du helburu. CRISPR-k DNAn oinarritutako gaixotasun asko senda ditzake, adibidez, odoleko gaixotasunak eta minbiziak.

Temple Unibertsitateak eta Pittsburgheko Unibertsitateak 2017ko esperimentu batean, ikertzaileek arrakastaz ezabatu zuten GIBa (giza immunoeskasiaren birusa) sagu bizietan. Hala ere, primateei buruzko ikerketa gehiago beharko dira ikertzaileek gizakiekin antzeko terapiaren bat probatu ahal izateko. CRISPR-en onura ugari izan arren, zientzialari batzuk kontuz daude enpresa batzuek tresna ugalketa-zelulak editatzeko erabiliko dutelako, eta ondorioz, diseinatzaile-umeak izango dira.

Terapia genetikoaz gain, CRISPR itxaropen handia erakusten ari da diagnostikoetan. Azido nukleikoetan oinarritutako biomarkatzaileak ezinbestekoak dira diagnostikorako, ADN edo ARN kopuru minimoetatik anplifikatu daitezkeelako, gaixotasunak detektatzeko oso espezifikoak izanik. Ondorioz, diagnostiko mota hau gaixotasun mota askoren urrezko estandarra da, batez ere infekzioek eragindakoetan. COVID-19 pandemian ikusi denez, azido nukleikoetan oinarritutako proba azkar eta zehatzak ezinbestekoak dira birusak kontrolatzeko eta kudeatzeko. Azido nukleikoen biomarkatzaileak detektatzea ere funtsezkoa da nekazaritzarako eta elikadura segurtasunerako, baita ingurumenaren jarraipena egiteko eta gerra biologikoko agenteak identifikatzeko ere. 

Eragin disruptiboa

2021ean, Kaliforniako San Diegoko Unibertsitateko ikertzaileek diagnostiko tresna azkar bat sortu zuten SARS-CoV-2, COVID-19 eragiten duen koronavirusa identifikatzeko, genetika molekularra, kimika eta osasun zientziak erabiliz. SENSR (sensitive enzymatic nucleic acid sequence reporter) tresna berriak CRISPR erabiltzen du patogenoak detektatzeko, euren DNAn edo RNAn sekuentzia genetikoak identifikatuz. Cas9 entzima CRISPR ingeniaritza genetikoko ikerketetan erabilitako proteina nagusia izan den arren, Cas12a eta Cas13a bezalako beste entzima batzuk gero eta gehiago erabiltzen dira mediku proba zehatzak sortzeko.

SENSR Cas19d entzima (CaRx izenez ere ezaguna) erabiltzen duen COVID-13 diagnostiko lehen tresna da. Tresnaren probaren emaitzak ordubete baino gutxiagoan sor daitezke. Ikertzaileek uste dute beste entzima batzuk esploratuz, CRISPR-k genetikan oinarritutako diagnostikorako aukera berriak ireki ahal izango dituela.

Zientzialariek eta medikuek CRISPR ere erabil dezakete gaixotasun ez-infekziosoak diagnostikatzeko. Adibidez, CRISPR-n oinarritutako mRNA-ren sentsazioa erabili zen giltzurrun zelularraren transplante akutua detektatzeko. Metodo honek giltzurrun-transplantea egin berri duen norbaiten gernu-lagin batean mRNAren presentzia bilatzea dakar.

Ikertzaileek aurkitu zuten CRISPR-en oinarritutako sentsoreak ehuneko 93ko sentsibilitatea eta ehuneko 76ko espezifikotasuna zituela. Bularreko minbizia eta garuneko tumoreak diagnostikatzeko ere erabili da tresna. Horrez gain, CRISPR-k gaixotasun genetikoak zehaztasunez identifikatu ditzake, hala nola mutazioak eta distrofia muskularra, nukleotido bakarreko espezifikotasunaren bidez.

CRISPR diagnostikoen ondorioak

CRISPR diagnostikoen ondorio zabalagoak izan daitezke: 

• Gaixotasun infekziosoen diagnostiko azkarrak, etorkizuneko pandemiak eta epidemiak hedatzea prebenitzeko ezinbestekoa izan daitekeen aplikazioa.
• Nahaste genetiko arraroen diagnostiko zehatzagoa, medikuntza pertsonalizatua aurrera egin dezakeena.
• CRISPR-n oinarritutako analisia areagotzeko erabiltzen diren adimen artifizialaren (AI) sistemak, probaren emaitza azkarragoak lor ditzakete.
• Minbizien, mutazio genetikoen eta transplanteen hutsegiteen diagnostiko goiztiarra.
• Bioteknologia, farmazia enpresen eta unibertsitateen arteko lankidetza-ikerketa gehiago CRISPR-en oinarritutako diagnostikoa aurrera egin dezaketen beste entzima potentzial batzuk ezagutzeko.
• Kontsumitzaileentzako kostu baxuko proba genetikoetarako irisgarritasuna areagotzea, osasun-laguntza pertsonalizatua demokratizatzea eta herentziazko baldintzak goiz detektatzea.
• Geneak editatzeko teknologietarako gobernuek arau-esparru hobetuak, erabilera etikoa bermatuz, aurrerapen zientifikoak bultzatuz.
• Farmazia-industriaren fokua zuzendutako terapia genetikoetara aldatzea, bigarren mailako efektu gutxiago dituzten tratamendu eraginkorragoak lortzeko.

Kontuan hartu beharreko galderak

• Zeintzuk dira gaixotasun genetikoak goiz detektatu ahal izatearen beste onura potentzialak?
• Nola erabil dezakete gobernuek CRISPR COVID-19aren kudeaketa estrategietan?