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CRISPR डायग्नोस्टिक्स: सेल-आधारित डायग्नोस्टिक्स में गोता लगाना

CRISPR जीन एडिटिंग टूल का उपयोग संक्रामक रोगों और जीवन के लिए खतरा आनुवंशिक उत्परिवर्तनों को शीघ्रता से पहचानने के लिए किया जाता है।

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क्वांटमरन दूरदर्शिता
अक्टूबर 17

अंतर्दृष्टि सारांश

CRISPR एक जीन-संपादन तकनीक है जो वैज्ञानिकों को जीन को संशोधित या "कट" करने की अनुमति देती है। जब Cas9 प्रोटीन के साथ प्रयोग किया जाता है तो CRISPR सटीक जीन हेरफेर के एक नए स्तर को सक्षम बनाता है। शोधकर्ता इस तकनीक की बहुमुखी प्रतिभा का उपयोग करने और अधिक सटीक निदान उपकरण विकसित करने की क्षमता का पता लगा रहे हैं।

CRISPR निदान संदर्भ

सीआरआईएसपीआर (क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स) एक ऐसी विधि है जो वैज्ञानिकों को बैक्टीरिया, जानवरों और मनुष्यों जैसे जीवों में जीन को संपादित करने की अनुमति देती है। प्रौद्योगिकी डीएनए के कुछ हिस्सों को हटाकर उन्हें नए, बेहतर अनुक्रमों के साथ बदलने का काम करती है। इस पद्धति का उद्देश्य उत्परिवर्तित जीन या वंशानुगत विकारों को ठीक करना है। सीआरआईएसपीआर संभावित रूप से रक्त रोगों और कैंसर जैसी कई डीएनए-आधारित बीमारियों का इलाज कर सकता है।

टेम्पल यूनिवर्सिटी और पिट्सबर्ग यूनिवर्सिटी द्वारा 2017 में किए गए एक प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने जीवित चूहों में एचआईवी (मानव इम्यूनोडेफिशियेंसी वायरस) को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया। हालाँकि, शोधकर्ताओं द्वारा मनुष्यों पर किसी भी समान चिकित्सा का परीक्षण करने से पहले प्राइमेट्स पर और शोध की आवश्यकता होगी। सीआरआईएसपीआर के कई लाभों के बावजूद, कुछ वैज्ञानिक इस बात से चिंतित हैं कि कुछ उद्यम प्रजनन कोशिकाओं को संपादित करने के लिए उपकरण का उपयोग करेंगे, जिसके परिणामस्वरूप डिजाइनर बच्चे पैदा होंगे।

जीन थेरेपी के अलावा, सीआरआईएसपीआर डायग्नोस्टिक्स में काफी उम्मीद दिखा रहा है। निदान के लिए न्यूक्लिक एसिड-आधारित बायोमार्कर आवश्यक हैं क्योंकि उन्हें डीएनए या आरएनए की न्यूनतम मात्रा से बढ़ाया जा सकता है, जिससे वे बीमारियों का पता लगाने के लिए बहुत विशिष्ट हो जाते हैं। नतीजतन, इस प्रकार का निदान कई प्रकार की बीमारियों के लिए स्वर्ण मानक है, विशेष रूप से संक्रमण के कारण होने वाली बीमारियों के लिए। जैसा कि COVID-19 महामारी के दौरान देखा गया है, प्रभावी वायरस नियंत्रण और प्रबंधन के लिए तेज़ और सटीक न्यूक्लिक एसिड-आधारित परीक्षण महत्वपूर्ण है। कृषि और खाद्य सुरक्षा के साथ-साथ पर्यावरण निगरानी और जैविक युद्ध एजेंटों की पहचान के लिए न्यूक्लिक एसिड बायोमार्कर का पता लगाना भी महत्वपूर्ण है।

विघटनकारी प्रभाव

2021 में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो के शोधकर्ताओं ने आणविक आनुवंशिकी, रसायन विज्ञान और स्वास्थ्य विज्ञान का उपयोग करके SARS-CoV-2, कोरोनवायरस जो COVID-19 का कारण बनता है, की पहचान करने के लिए एक तीव्र निदान उपकरण बनाया। नया SENSR (संवेदनशील एंजाइमैटिक न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम रिपोर्टर) उपकरण उनके डीएनए या आरएनए में आनुवंशिक अनुक्रमों की पहचान करके रोगजनकों का पता लगाने के लिए CRISPR का उपयोग करता है। जबकि Cas9 एंजाइम CRISPR आनुवंशिक इंजीनियरिंग अध्ययनों में उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक प्रोटीन रहा है, सटीक चिकित्सा परीक्षण बनाने के लिए Cas12a और Cas13a जैसे अन्य एंजाइमों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

SENSR पहला COVID-19 डायग्नोस्टिक टूल है जो Cas13d एंजाइम (जिसे CasRx के नाम से भी जाना जाता है) का उपयोग करता है। टूल के परीक्षण परिणाम एक घंटे से भी कम समय में तैयार किए जा सकते हैं। शोधकर्ताओं का मानना है कि अन्य एंजाइमों की खोज करके, सीआरआईएसपीआर आनुवंशिकी-आधारित निदान के लिए नए अवसर खोलने में सक्षम होगा।

गैर-संक्रामक रोगों के निदान के लिए वैज्ञानिक और डॉक्टर भी सीआरआईएसपीआर का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, तीव्र सेलुलर किडनी प्रत्यारोपण अस्वीकृति का पता लगाने के लिए सीआरआईएसपीआर-आधारित एमआरएनए सेंसिंग का उपयोग किया गया था। इस पद्धति में किसी ऐसे व्यक्ति के मूत्र के नमूने में एमआरएनए की उपस्थिति की तलाश करना शामिल है जिसका हाल ही में किडनी प्रत्यारोपण हुआ था।

शोधकर्ताओं ने पाया कि सीआरआईएसपीआर-आधारित सेंसर में 93 प्रतिशत संवेदनशीलता और 76 प्रतिशत विशिष्टता है। इस उपकरण का उपयोग स्तन कैंसर और मस्तिष्क ट्यूमर के निदान के लिए भी किया गया है। इसके अलावा, सीआरआईएसपीआर एकल-न्यूक्लियोटाइड विशिष्टता के माध्यम से उत्परिवर्तन और मस्कुलर डिस्ट्रॉफी जैसी आनुवंशिक बीमारियों की सटीक पहचान कर सकता है।

सीआरआईएसपीआर डायग्नोस्टिक्स के निहितार्थ

सीआरआईएसपीआर डायग्नोस्टिक्स के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं:

संक्रामक रोगों के लिए रैपिड डायग्नोस्टिक्स-एक ऐसा अनुप्रयोग जो भविष्य की महामारियों और महामारियों के प्रसार को रोकने में महत्वपूर्ण हो सकता है।
दुर्लभ आनुवंशिक विकारों का अधिक सटीक निदान, जो व्यक्तिगत चिकित्सा को आगे बढ़ा सकता है।
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) सिस्टम सीआरआईएसपीआर-आधारित विश्लेषण को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से परीक्षण परिणाम हो सकते हैं।
पहले कैंसर, आनुवंशिक उत्परिवर्तन और प्रत्यारोपण विफलताओं का निदान।
अन्य संभावित एंजाइमों की खोज के लिए बायोटेक, फार्मा फर्मों और विश्वविद्यालयों के बीच अधिक सहयोगी अनुसंधान जो सीआरआईएसपीआर-आधारित निदान को आगे बढ़ा सकते हैं।
उपभोक्ताओं के लिए कम लागत वाले आनुवंशिक परीक्षण तक पहुंच में वृद्धि, संभावित रूप से व्यक्तिगत स्वास्थ्य देखभाल का लोकतंत्रीकरण और वंशानुगत स्थितियों का शीघ्र पता लगाना।
जीन संपादन प्रौद्योगिकियों के लिए सरकारों द्वारा उन्नत नियामक ढाँचे, वैज्ञानिक प्रगति को बढ़ावा देते हुए नैतिक उपयोग सुनिश्चित करना।
फार्मास्युटिकल उद्योग का ध्यान लक्षित जीन थेरेपी की ओर स्थानांतरित हो रहा है, जिससे कम दुष्प्रभावों के साथ अधिक प्रभावी उपचार हो रहे हैं।