Geneen edizio programagarria: doitasun handiko geneen edizioaren bilaketa

• Egilea:
• Egilearen izena

  Quantumrun Prospektiba
• Abenduaren 19, 2022

Ikuspegiaren laburpena

Geneen edizioak terapia genetikoetan aurkikuntza zirraragarriak ekarri ditu, esate baterako, minbizia eta mutatutako zelulak "konpontzea". Hala ere, zientzialariak modu hobeak aztertzen ari dira zelulak zehaztasun handiagoz bideratzeko modu naturalean gertatzen diren edizio genetiko prozesuen bidez. Geneen edizio programagarriaren epe luzerako ondorioak ikerketa genetikoen finantzaketa handitzea eta medikuntza pertsonalizaturako tresna hobeak izan ditzake.

Geneak editatzeko testuinguru programagarria

Genomaren edizioa teknika indartsua da, zientzialariei organismo baten kode genetikoan aldaketa zehatzak egiteko aukera ematen diena. Metodo hau hainbat modutan lor daiteke, DNA hausturak edo mutazioak sartzea barne, ingeniaritza-sekuentzia-nukleasa espezifikoen (SSN) erabiliz.

Genoma baten barruan kate bikoitzeko hausturak (DSB) eraginez, zientzialariek programatutako SSNak erabil ditzakete gune zehatzak bideratzeko. Ondoren, DSB horiek DNA zelularreko mekanismoen bidez konpontzen dira, hala nola, muturreko elkarketa ez homologoa (NHEJ) eta homologia zuzendutako konponketa (HDR). NHEJk normalean geneen funtzioa eten dezaketen txertaketa edo ezabaketa zehatzak eragiten dituen arren, HDR-k aldaketa zehatzak sartu ditzake eta mutazio genetikoak zuzen ditzake.

CRISPR geneak editatzeko tresna da alor honetan gehien erabiltzen dena, gida bat (gRNA) eta Cas9 entzimak kate problematikoak "mozteko". Teknika hau erabiltzeak hainbat onura potentzial ditu, besteak beste, minbizia eta GIBa (giza immunoeskasiaren birusa) bezalako gaixotasunak tratatzea eta beste nahaste batzuetarako terapia berriak garatzea. Hala ere, arriskuak ere lotzen dira, esate baterako, edizio zehatzek organismo baten DNAn mutazio kaltegarriak sar ditzaketen aukera. 

2021ean, dagoeneko 30 web-oinarritutako software plataforma zeuden gRNA programatzeko diseinatuta, Trends in Plant Science aldizkarian argitaratutako ikerketa baten arabera. Programa hauek konplexutasun-maila desberdinak dituzte, eta batzuek zientzialariek sekuentzia sorta zabala igo dezakete. Gainera, tresna batzuek helburuz kanpoko mutazioak zehaztu ditzakete.

Eragin disruptiboa

2021ean, Massachusettseko Teknologia Institutuko (MIT) eta Harvard Unibertsitateko zientzialariek CRISPR teknologia erabiltzen ez duten OMEGAs (Obligate Mobile Element Guided Activity) izeneko DNA aldatzeko sistema programagarrien klase berri bat aurkitu zuten. Sistema hauek DNA zati txikiak nahas ditzakete bakterioen genometan zehar. Aurkikuntza honek biologiaren arlo paregabe bat irekitzen du, genomaren edizio-teknologia arrisku kalkulatu izatetik prozesu aurreikusgarriagoa izatera igo dezakeena.

Entzima hauek txikiak dira, eta errazagoa da zeluletara heltzeko entzima handiak baino, eta azkar egokitu daitezke erabilera ezberdinetarako. Adibidez, CRISPR entzimek gRNA erabiltzen dute inbaditzaile birikoak bideratzeko eta suntsitzeko. Hala ere, beren gRNA sekuentziak artifizialki sortuz, biologoek Cas9 entzimaren gida nahi duten helburuetara bideratu dezakete orain. Entzima hauek programatzeko erraztasunak DNA aldatzeko tresna indartsuak bihurtzen ditu eta ikertzaileek geneak editatzeko terapiak garatzeko erabil ditzaketela iradokitzen du. 

Geneen edizio programagarriko beste ikerketa bide itxaropentsu bat twin prime editing da, Harvardeko zientzialariek 2022an garatu zuten CRISPR-n oinarritutako tresna. Teknika berriak giza zeluletan gene-tamainako DNA zati handiak manipulatzea ahalbidetzen du DNA helize bikoitza moztu gabe. Lehen baino aldaketa handiagoak egiteak zientzialariek gene-funtzioa galtzearen edo egitura-mutazio konplexuen ondoriozko gaixotasun genetikoak aztertu eta trata ditzakete, hala nola hemofilia edo Hunter sindromea.

Geneen edizio programagarriaren inplikazioak

Geneen edizio programagarriaren ondorio zabalagoak izan daitezke: 

• Edizio genetikoko ikerketetan finantzaketa areagotzea, arreta-metodo zehatzagoak eta seguruagoak ezagutzeko erabiltzen diren teknikak dibertsifikatzeko helburuarekin.
• Medikuntza pertsonalizatuaren aurrerapena zuzendutako terapia genetiko eta gaixotasunen bidez.
• Bioteknologiako enpresek edizio genetikoa automatizatzeko eta doitasunerako software hobea garatzen dute.
• Gobernu batzuek edizio genetikoan finantzaketa eta ikerketa areagotuz, minbiziaren terapietan hainbat proba pilotu ezarriz.
• Bizi-itxaropen luzeagoa mutazio genetikoekin jaiotako pertsonentzat.
• Tresna genetiko berriak erabiltzen ari dira animalien eta landare-espezieen gaixotasun eta mutazio kaltegarriei aurre egiteko.

Kontuan hartu beharreko galderak

• Nola uste duzu bestela edizio genetiko programagarriak iraul dezakeela osasungintza?
• Zer egin dezakete gobernuek terapia horiek guztiontzat eskuragarriak izan daitezen?