Uchunguzi wa CRISPR: Kuingia kwenye uchunguzi wa msingi wa seli

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Oktoba 17, 2022

Muhtasari wa maarifa

CRISPR ni teknolojia ya uhariri wa jeni ambayo inaruhusu wanasayansi kurekebisha au "kukata" jeni. CRISPR huwezesha kiwango kipya cha upotoshaji wa jeni kwa usahihi inapotumiwa na protini ya Cas9. Watafiti wanachunguza jinsi ya kutumia matumizi mengi ya teknolojia hii na uwezekano wa kuunda zana sahihi zaidi za uchunguzi.

Muktadha wa uchunguzi wa CRISPR

CRISPR (Marudio Mafupi ya Palindromic Yaliyounganishwa Mara kwa Mara) ni njia ambayo inaruhusu wanasayansi kuhariri jeni katika viumbe, kama vile bakteria, wanyama na wanadamu. Teknolojia inafanya kazi kwa kuondoa sehemu za DNA na kuzibadilisha na mfuatano mpya ulioboreshwa. Njia hii inalenga kurekebisha jeni zilizobadilika au matatizo ya urithi. CRISPR inaweza kutibu magonjwa mengi yanayotokana na DNA kama vile magonjwa ya damu na saratani.

Katika jaribio la 2017 lililofanywa na Chuo Kikuu cha Temple na Chuo Kikuu cha Pittsburgh, watafiti walifanikiwa kuondoa VVU (virusi vya upungufu wa kinga ya binadamu) katika panya hai. Walakini, utafiti zaidi juu ya nyani utahitajika kabla ya watafiti kujaribu tiba kama hiyo kwa wanadamu. Licha ya manufaa mengi ya CRISPR, baadhi ya wanasayansi wanahofia kwamba baadhi ya makampuni ya biashara yatatumia zana hiyo kuhariri seli za uzazi, na hivyo kusababisha watoto wabunifu.

Kando na tiba ya jeni, CRISPR inaonyesha ahadi kubwa katika uchunguzi. Alama za bioalama zenye msingi wa asidi ya nyuklia ni muhimu kwa uchunguzi kwa sababu zinaweza kukuzwa kutoka kwa kiwango kidogo cha DNA au RNA, na kuzifanya kuwa mahususi sana za kugundua magonjwa. Kwa hiyo, aina hii ya uchunguzi ni kiwango cha dhahabu kwa aina nyingi za magonjwa, hasa yale yanayosababishwa na maambukizi. Kama ilivyozingatiwa wakati wa janga la COVID-19, upimaji wa haraka na sahihi wa asidi ya nukleiki ni muhimu kwa udhibiti na udhibiti bora wa virusi. Kugundua alama za bioalama za asidi ya nuklei pia ni muhimu kwa kilimo na usalama wa chakula, pamoja na ufuatiliaji wa mazingira na kutambua mawakala wa vita vya kibaolojia. 

Athari ya usumbufu

Mnamo 2021, watafiti katika Chuo Kikuu cha California San Diego waliunda zana ya utambuzi wa haraka kutambua SARS-CoV-2, coronavirus ambayo husababisha COVID-19, kwa kutumia jenetiki ya Masi, kemia, na sayansi ya afya. Chombo kipya cha SENSR (mwandishi nyeti wa enzymatic nucleic acid sequence) hutumia CRISPR kugundua vimelea vya magonjwa kwa kutambua mfuatano wa kijeni katika DNA au RNA yao. Ingawa kimeng'enya cha Cas9 kimekuwa protini kuu inayotumika katika tafiti za uhandisi jeni za CRISPR, vimeng'enya vingine kama vile Cas12a na Cas13a vimezidi kutumiwa kuunda majaribio sahihi ya matibabu.

SENSR ndicho chombo cha kwanza cha uchunguzi wa COVID-19 kinachotumia kimeng'enya cha Cas13d (pia kinajulikana kama CasRx). Matokeo ya jaribio la zana yanaweza kutolewa kwa chini ya saa moja. Watafiti wanaamini kwamba kwa kuchunguza vimeng'enya vingine, CRISPR itaweza kufungua fursa mpya za uchunguzi unaotegemea jeni.

Wanasayansi na madaktari wanaweza pia kutumia CRISPR kutambua magonjwa yasiyo ya kuambukiza. Kwa mfano, hisi za mRNA zenye msingi wa CRISPR zilitumika kugundua kukataliwa kwa figo kwa papo hapo. Njia hii inahusisha kutafuta uwepo wa mRNA katika sampuli ya mkojo kutoka kwa mtu ambaye alikuwa amepandikizwa figo.

Watafiti waligundua kuwa sensor ya msingi wa CRISPR ilionyesha usikivu wa asilimia 93 na utaalam wa asilimia 76. Chombo hicho pia kimetumika kugundua saratani ya matiti na uvimbe wa ubongo. Kwa kuongeza, CRISPR inaweza kutambua kwa usahihi magonjwa ya kijeni, kama vile mabadiliko na dystrophy ya misuli, kupitia maalum ya nyukleotidi moja.

Athari za uchunguzi wa CRISPR

Athari pana za uchunguzi wa CRISPR zinaweza kujumuisha: 

• Uchunguzi wa haraka wa magonjwa ya kuambukiza-matumizi ambayo yanaweza kuwa muhimu katika kuzuia kuenea kwa magonjwa na magonjwa ya mlipuko ya siku zijazo.
• Utambuzi sahihi zaidi wa matatizo ya nadra ya maumbile, ambayo inaweza kuendeleza dawa za kibinafsi.
• Mifumo ya akili Bandia (AI) inayotumika kuongeza uchanganuzi unaotegemea CRISPR, ambao unaweza kusababisha matokeo ya majaribio ya haraka.
• Utambuzi wa mapema wa saratani, mabadiliko ya jeni, na kushindwa kwa upandikizaji.
• Utafiti shirikishi zaidi kati ya kibayoteki, makampuni ya dawa, na vyuo vikuu ili kugundua vimeng'enya vingine vinavyoweza kuendeleza utambuzi kulingana na CRISPR.
• Kuongezeka kwa ufikiaji wa majaribio ya jenetiki ya bei ya chini kwa watumiaji, uwezekano wa kuweka kidemokrasia huduma ya afya iliyobinafsishwa na utambuzi wa mapema wa hali za urithi.
• Mifumo iliyoimarishwa ya udhibiti na serikali kwa teknolojia ya uhariri wa jeni, kuhakikisha matumizi ya kimaadili huku ikihimiza maendeleo ya kisayansi.
• Mabadiliko katika tasnia ya dawa yanalenga matibabu ya jeni yaliyolengwa, na kusababisha matibabu madhubuti na athari chache.

Maswali ya kuzingatia

• Je, ni faida gani nyingine zinazowezekana za kuweza kugundua magonjwa ya kijeni mapema?
• Je, serikali zinaweza kutumiaje CRISPR katika mikakati yao ya kudhibiti COVID-19?