Ташхиси CRISPR: Гузариш ба ташхиси ҳуҷайравӣ

• Муаллиф:
• Номи муаллиф

  Пешгӯии Quantumrun
• Октябр 17, 2022

Хулосаи фаҳмиш

CRISPR технологияи таҳрири ген аст, ки ба олимон имкон медиҳад, ки генҳоро тағир ё "бурида" кунанд. CRISPR ҳангоми истифода бо протеини Cas9 сатҳи нави коркарди дақиқи генҳоро имкон медиҳад. Муҳаққиқон меомӯзанд, ки чӣ гуна истифода бурдани ин технология ва потенсиали ин технологияро барои таҳияи абзорҳои дақиқтари ташхис.

Контексти ташхиси CRISPR

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Repeats Short Palindromic) усулест, ки ба олимон имкон медиҳад, ки генҳоро дар организмҳо, аз қабили бактерияҳо, ҳайвонот ва одамон таҳрир кунанд. Технология тавассути нест кардани қисмҳои ДНК ва иваз кардани онҳо бо пайдарпаии нав ва беҳтаршуда кор мекунад. Ҳадафи ин усул ислоҳи генҳои мутатсияшуда ё ихтилоли ирсӣ мебошад. CRISPR метавонад бисёр бемориҳоро дар асоси ДНК, аз қабили бемориҳои хун ва саратон табобат кунад.

Дар таҷрибае, ки соли 2017 аз ҷониби Донишгоҳи Темпл ва Донишгоҳи Питтсбург гузаронида шуд, муҳаққиқон ВИЧ-ро (вируси норасоии масунияти одам) дар мушҳои зинда бомуваффақият аз байн бурданд. Бо вуҷуди ин, пеш аз он ки муҳаққиқон битавонанд ягон табобати шабеҳро дар одамон озмоиш кунанд, таҳқиқоти минбаъда дар бораи приматҳо лозим аст. Сарфи назар аз бартариҳои сершумори CRISPR, баъзе олимон аз он метарсанд, ки баъзе корхонаҳо ин асбобро барои таҳрир кардани ҳуҷайраҳои репродуктивӣ истифода мебаранд, ки дар натиҷа кӯдакони тарроҳӣ мешаванд.

Ба ғайр аз терапияи ген, CRISPR дар ташхис ваъдаи назаррас медиҳад. Биоморкерҳои дар асоси кислотаи нуклеинӣ асосёфта барои ташхис муҳиманд, зеро онҳо метавонанд аз миқдори ҳадди ақали ДНК ё РНК зиёд карда шаванд, ки онҳоро барои ошкор кардани бемориҳо хеле мушаххас мекунанд. Дар натиҷа, ин намуди ташхис стандарти тиллоӣ барои бисёр намудҳои бемориҳо, махсусан бемориҳои сироятӣ мебошад. Тавре ки дар давраи пандемияи COVID-19 мушоҳида шудааст, санҷиши зуд ва дақиқ дар асоси кислотаи нуклеинӣ барои назорат ва идоракунии самараноки вирус муҳим аст. Муайян кардани биомаркерҳои кислотаи нуклеинӣ инчунин барои кишоварзӣ ва амнияти озуқаворӣ, инчунин мониторинги муҳити зист ва муайян кардани агентҳои ҷанги биологӣ муҳим аст. 

Таъсири вайронкунанда

Дар соли 2021, муҳаққиқони Донишгоҳи Калифорния Сан Диего як асбоби ташхиси фаврӣ барои муайян кардани SARS-CoV-2, коронавирусе, ки боиси COVID-19-ро бо истифода аз генетикаи молекулавӣ, химия ва илми тиб сохтанд. Асбоби нави SENSR (ҳассос оид ба пайдарпаии ферментативии кислотаи нуклеинӣ) CRISPR-ро барои ошкор кардани патогенҳо тавассути муайян кардани пайдарпаии генетикӣ дар ДНК ё РНК онҳо истифода мебарад. Дар ҳоле, ки ферментҳои Cas9 протеини асосии дар таҳқиқоти муҳандисии генетикии CRISPR истифодашуда буд, дигар ферментҳо ба монанди Cas12a ва Cas13a барои эҷоди санҷиши дақиқи тиббӣ бештар истифода мешаванд.

SENSR аввалин воситаи ташхиси COVID-19 мебошад, ки ферменти Cas13d (инчунин бо номи CasRx маъруф) истифода мебарад. Натиҷаҳои санҷиши асбобро дар муддати камтар аз як соат тавлид кардан мумкин аст. Муҳаққиқон боварӣ доранд, ки бо омӯхтани ферментҳои дигар, CRISPR метавонад имкониятҳои навро барои ташхиси генетикӣ боз кунад.

Олимон ва табибон инчунин метавонанд аз CRISPR барои ташхиси бемориҳои ғайрисироятӣ истифода баранд. Масалан, ҳассосияти mRNA дар асоси CRISPR барои муайян кардани радкунии шадиди трансплантатсияи гурда истифода шудааст. Ин усул ҷустуҷӯи ҳузури mRNA дар намунаи пешоб аз шахсе, ки навакак трансплантатсияи гурда дошт, дар бар мегирад.

Муҳаққиқон муайян карданд, ки сенсори CRISPR дар асоси 93 дарсад ҳассосият ва 76 дарсад хосият дорад. Восита инчунин барои ташхиси саратони сина ва варамҳои майна истифода шудааст. Илова бар ин, CRISPR метавонад бемориҳои ирсӣ, аз қабили мутатсияҳо ва дистрофияи мушакҳоро тавассути мушаххасоти якнуклеотидӣ дақиқ муайян кунад.

Оқибатҳои ташхиси CRISPR

Оқибатҳои васеътари ташхиси CRISPR метавонанд инҳоро дар бар гиранд: 

• Ташхиси фаврии бемориҳои сироятӣ - барномае, ки метавонад барои пешгирии паҳншавии пандемия ва эпидемияҳои оянда муҳим бошад.
• Ташхиси дақиқи ихтилоли генетикии нодир, ки метавонад тибби фардиро пеш барад.
• Системаҳои зеҳни сунъӣ (AI) барои такмил додани таҳлили CRISPR истифода мешаванд, ки метавонанд ба натиҷаҳои зудтари санҷиш оварда расонанд.
• Ташхиси барвақти саратон, мутатсияҳои генетикӣ ва нокомии трансплантатсия.
• Тадқиқоти бештари муштарак дар байни ширкатҳои биотехнологӣ, дорусозӣ ва донишгоҳҳо барои кашф кардани дигар ферментҳои эҳтимолӣ, ки метавонанд ташхиси CRISPR-ро пеш баранд.
• Афзоиши дастрасии озмоиши генетикии арзон барои истеъмолкунандагон, эҳтимолан демократикунонии хидматрасонии фардӣ ва ошкорсозии барвақти шароитҳои ирсӣ.
• Заминаҳои мукаммали меъёрии ҳукуматҳо барои технологияҳои таҳрири генҳо, таъмини истифодаи ахлоқӣ ҳангоми мусоидат ба пешрафти илмӣ.
• Гузариш дар саноати фармасевтӣ ба самти табобати мақсадноки генҳо тамаркуз мекунад, ки боиси табобати муассиртар бо таъсири камтари тарафҳо мегардад.

Саволҳо барои баррасӣ

• Дигар бартариҳои эҳтимолии имкони ошкор кардани бемориҳои ирсӣ барвақт кадомҳоянд?
• Ҳукуматҳо чӣ гуна метавонанд CRISPR-ро дар стратегияҳои идоракунии COVID-19 истифода баранд?