Kuantumrun

KREDIT GAMBAR:

iStock

Diagnosa CRISPR: Nyilem menyang diagnostik adhedhasar sel

Alat panyuntingan gen CRISPR digunakake kanggo ngenali penyakit infèksius lan mutasi genetik sing ngancam nyawa kanthi cepet.

Babagan Author:
Jeneng panganggit
Quantumrun Foresight
Oktober 17, 2022

Ringkesan wawasan

CRISPR minangka teknologi panyuntingan gen sing ngidini para ilmuwan ngowahi utawa "memotong" gen. CRISPR mbisakake tingkat anyar manipulasi gen presisi nalika digunakake karo protein Cas9. Peneliti njelajah cara nggunakake fleksibilitas lan potensial teknologi iki kanggo ngembangake alat diagnostik sing luwih akurat.

Konteks diagnostik CRISPR

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) minangka cara sing ngidini para ilmuwan ngowahi gen ing organisme, kayata bakteri, kewan, lan manungsa. Teknologi iki dianggo kanthi mbusak bagean DNA lan ngganti karo urutan anyar sing luwih apik. Cara iki nduweni tujuan kanggo mbenerake gen mutasi utawa kelainan turun temurun. CRISPR duweni potensi bisa nambani akeh penyakit adhedhasar DNA kayata penyakit getih lan kanker.

Ing eksperimen 2017 sing ditindakake dening Universitas Temple lan Universitas Pittsburgh, peneliti kasil ngilangi HIV (virus immunodeficiency manungsa) ing tikus urip. Nanging, riset luwih lanjut babagan primata bakal dibutuhake sadurunge peneliti bisa nyoba terapi sing padha kanggo manungsa. Senadyan akeh keuntungan saka CRISPR, sawetara ilmuwan waspada yen sawetara perusahaan bakal nggunakake alat kasebut kanggo nyunting sel reproduksi, sing nyebabake bayi desainer.

Kajaba saka terapi gen, CRISPR nuduhake janji banget ing diagnostik. Biomarker adhedhasar asam nukleat penting kanggo diagnosa amarga bisa digedhekake saka jumlah minimal DNA utawa RNA, dadi spesifik banget kanggo ndeteksi penyakit. Akibaté, jinis diagnostik iki minangka standar emas kanggo macem-macem penyakit, utamane sing disebabake infeksi. Kaya sing diamati sajrone pandemi COVID-19, tes adhedhasar asam nukleat sing cepet lan tepat penting kanggo kontrol lan manajemen virus sing efektif. Ndeteksi biomarker asam nukleat uga penting kanggo tetanèn lan keamanan pangan, uga ngawasi lingkungan lan ngenali agen perang biologis.

Dampak gangguan

Ing taun 2021, peneliti ing Universitas California San Diego nggawe alat diagnostik kanthi cepet kanggo ngenali SARS-CoV-2, koronavirus sing nyebabake COVID-19, nggunakake genetika molekuler, kimia, lan ilmu kesehatan. Alat SENSR anyar (reporter urutan asam nukleat enzimatik sensitif) nggunakake CRISPR kanggo ndeteksi patogen kanthi ngenali urutan genetik ing DNA utawa RNA. Nalika enzim Cas9 wis dadi protein utama sing digunakake ing studi teknik genetik CRISPR, enzim liyane kayata Cas12a lan Cas13a wis akeh digunakake kanggo nggawe tes medis sing tepat.

SENSR minangka alat diagnostik COVID-19 pisanan sing nggunakake enzim Cas13d (uga dikenal minangka CasRx). Asil tes alat kasebut bisa digawe kurang saka jam. Peneliti percaya yen kanthi njelajah enzim liyane, CRISPR bakal bisa mbukak kesempatan anyar kanggo diagnostik adhedhasar genetika.

Ilmuwan lan dokter uga bisa nggunakake CRISPR kanggo diagnosa penyakit non-infèksius. Contone, sensing basis CRISPR mRNA digunakake kanggo ndeteksi penolakan transplantasi ginjel seluler akut. Cara iki kalebu nggoleki ngarsane mRNA ing sampel cipratan saka wong sing lagi wae transplantasi ginjel.

Peneliti nemokake yen sensor basis CRISPR nampilake sensitivitas 93 persen lan kekhususan 76 persen. Alat kasebut uga wis digunakake kanggo diagnosa kanker payudara lan tumor otak. Kajaba iku, CRISPR bisa ngenali penyakit genetik kanthi akurat, kayata mutasi lan distrofi otot, liwat spesifik nukleotida tunggal.

Implikasi saka diagnostik CRISPR

Implikasi diagnostik CRISPR sing luwih akeh bisa uga kalebu:

Diagnosa cepet kanggo penyakit infèksius-aplikasi sing bisa uga penting kanggo nyegah panyebaran pandemi lan epidemi ing mangsa ngarep.
Diagnosis sing luwih akurat saka kelainan genetis langka, sing bisa ningkatake obat-obatan khusus.
Sistem kecerdasan buatan (AI) digunakake kanggo nambah analisis adhedhasar CRISPR, sing bisa nyebabake asil tes luwih cepet.
Diagnosis awal kanker, mutasi genetik, lan gagal transplantasi.
Riset kolaborasi luwih akeh ing antarane perusahaan bioteknologi, farmasi, lan universitas kanggo nemokake enzim potensial liyane sing bisa maju diagnosis adhedhasar CRISPR.
Nambah aksesibilitas kanggo tes genetik sing murah kanggo konsumen, duweni potensi demokratisasi kesehatan pribadi lan deteksi awal kahanan turun temurun.
Kerangka peraturan sing ditingkatake dening pamrentah kanggo teknologi panyuntingan gen, njamin panggunaan etis nalika ningkatake kemajuan ilmiah.
Ngalih fokus ing industri farmasi menyang terapi gen sing ditargetake, nyebabake perawatan sing luwih efektif kanthi efek samping sing luwih sithik.