Suntingan gen sing bisa diprogram: Panelusuran kanggo panyuntingan gen kanthi tliti dhuwur

• Babagan Author:
• Jeneng panganggit

  Quantumrun Foresight
• Desember 19, 2022

Ringkesan wawasan

Suntingan gen nyebabake panemuan sing nyenengake babagan terapi genetik, kayata potensial "mbenerake" sel kanker lan mutasi. Nanging, para ilmuwan njelajah cara sing luwih apik kanggo target sel kanthi luwih akurat liwat proses suntingan genetik sing alami. Implikasi jangka panjang saka panyuntingan gen sing bisa diprogram bisa uga kalebu pendanaan riset genetik sing tambah lan alat sing luwih apik kanggo obat khusus.

Konteks panyuntingan gen sing bisa diprogram

Suntingan genom minangka teknik kuat sing ngidini para ilmuwan nggawe owah-owahan sing ditargetake menyang kode genetik organisme. Cara iki bisa digayuh kanthi pirang-pirang cara, kalebu introduksi pemecahan DNA utawa mutasi liwat nggunakake nuklease spesifik urutan direkayasa (SSN).

Kanthi ngindhuksi break-stranded break (DSBs) ing genom, ilmuwan bisa nggunakake SSNs diprogram kanggo target situs tartamtu. DSBs iki banjur didandani dening mekanisme DNA seluler, kayata non-homologous end joining (NHEJ) lan homology-directed repair (HDR). Nalika NHEJ biasane nyebabake sisipan utawa penghapusan sing ora tepat sing bisa ngganggu fungsi gen, HDR bisa ngenalake owah-owahan sing tepat lan mutasi genetik sing bisa mbenerake.

Alat panyuntingan gen CRISPR paling akeh digunakake ing lapangan iki, nglibatake panuntun (gRNA) lan enzim Cas9 kanggo "memotong" untaian bermasalah. Ana sawetara keuntungan potensial kanggo nggunakake teknik iki, kalebu ngobati penyakit kaya kanker lan HIV (virus immunodeficiency manungsa) lan ngembangake terapi anyar kanggo kelainan liyane. Nanging, risiko uga digandhengake, kayata kemungkinan suntingan tartamtu bisa nyebabake mutasi sing mbebayani menyang DNA organisme. 

Ing taun 2021, wis ana 30 platform piranti lunak basis web sing dirancang kanggo program gRNA, miturut panaliten sing diterbitake ing jurnal Trends in Plant Science. Program kasebut nduweni tingkat kerumitan sing beda-beda, kanthi sawetara ilmuwan bisa ngunggah macem-macem urutan. Kajaba iku, sawetara alat bisa nemtokake mutasi sing ora dituju.

Dampak gangguan

Ing taun 2021, para ilmuwan ing Massachusetts Institute of Technology (MIT) lan Universitas Harvard nemokake kelas anyar sistem modifikasi DNA sing bisa diprogram sing diarani OMEGAs (Obligate Mobile Element Guided Activity) sing ora nggunakake teknologi CRISPR. Sistem kasebut kanthi alami bisa ngocok potongan-potongan DNA cilik ing genom bakteri. Panemuan iki mbukak area biologi sing unik sing bisa ningkatake teknologi panyuntingan genom saka risiko sing diwilang dadi proses sing luwih bisa diprediksi.

Enzim iki cilik, dadi luwih gampang dikirim menyang sel tinimbang enzim sing luwih gedhe, lan bisa diadaptasi kanthi cepet kanggo macem-macem panggunaan. Contone, enzim CRISPR nggunakake gRNA kanggo target lan numpes panyerang virus. Nanging, kanthi artifisial ngasilake urutan gRNA, ahli biologi saiki bisa ngarahake panuntun enzim Cas9 menyang target sing dikarepake. Gampange enzim kasebut bisa diprogram dadi alat sing kuat kanggo ngowahi DNA lan nuduhake manawa para peneliti bisa digunakake kanggo ngembangake terapi suntingan gen. 

Arah riset liyane sing njanjeni babagan panyuntingan gen sing bisa diprogram yaiku panyuntingan prima kembar, alat basis CRISPR sing dikembangake dening ilmuwan Harvard ing taun 2022. Teknik anyar iki ngidini potongan DNA ukuran gen gedhe bisa dimanipulasi ing sel manungsa tanpa ngethok heliks ganda DNA. Nggawe suntingan sing luwih gedhe tinimbang sing sadurunge bisa ngidini para ilmuwan sinau lan nambani penyakit genetik amarga ilang fungsi gen utawa mutasi struktur sing kompleks, kayata hemofilia utawa sindrom Hunter.

Implikasi saka editing gen sing bisa diprogram

Implikasi sing luwih akeh saka panyuntingan gen sing bisa diprogram bisa uga kalebu: 

• Tambah pendanaan ing riset suntingan genetik sing ngarahake macem-macem teknik sing digunakake kanggo nemokake cara perawatan sing luwih akurat lan luwih aman.
• Kemajuan obat pribadi liwat terapi genetik lan penyakit sing ditargetake.
• Perusahaan biotek ngembangake piranti lunak sing luwih apik kanggo otomatisasi lan presisi panyuntingan genetik.
• Sawetara pamrentah nambah pendanaan lan riset babagan panyuntingan genetik kanthi ngetrapake macem-macem tes pilot ing terapi kanker.
• Pangarep-arep urip luwih dawa kanggo wong sing lair kanthi mutasi genetik.
• Piranti genetik anyar sing digunakake maneh kanggo ngatasi penyakit lan mutasi sing mbebayani ing kewan lan spesies tanduran.

Pitakon sing kudu dipikirake

• Kepiye carane nyunting genetika sing bisa diprogram bisa ngowahi revolusi kesehatan?
• Apa sing bisa ditindakake pemerintah kanggo mesthekake yen terapi kasebut bisa diakses kabeh wong?