Pentru oricine cât de cât interesat de inovațiile din domeniul medical și, specific, din genetică, tehnologia editării genetice prin CRISP-Cas9 este deja destul de bine cunoscută și înțeleasă. Pe scurt, acest sistem reprezintă unul dintre cele mai promițătoare instrumente biologice disponibile în prezent.

El le permite geneticienilor să investigheze și să manipuleze genele din celule, cu o precizie fără precedent, ceea ce ne va propulsa într-o nouă eră a ingineriei genetice. Acum, savanții au îmbunătățit metoda, astfel încât să o poată folosi pentru a modifica mai eficient genoamele celulelor stem pluripotente induse (iPSC) și nu numai.

Astfel, cercetătorii au folosit o versiune modificată a CRISPR, denumită interfață CRISPR (CRISPRi), pentru a dezactiva gene din iPSC și din celulele miocardice create din iPSC. Acest tip de progres le va permite savanților să „stingă” în mod precis și eficient anumite gene cu ajutorul instrumentului nou descoperit, dar și să inverseze procesul, la nevoie.

Sistemul CRISPR utilizează proteina Cas9 pentru a șterge o anumită secvență din genom prin mici decupări în ADN-ul unei celule. CRISPRi depășește acest prag, folosind o versiune specială, dezactivată a proteinei Cas9 și o proteină inhibitoare – KRAB. Cele două proteine se poziționează pe punctul țintit din genom și suprimă expresia genetică fără decupaje. Rezultatul final este o suprimare genetică mai consistentă comparativ cu decuparea efectivă.

colonie-celule-stem-pluripotente-induse-iPSC
Colonie de iPSC. Cu roșu și verde sunt markerii de pluripotență. Credit: Salk Institute for Biological Studies

Pare ciudat la prima vedere și chiar savanții care au descoperit noua metodă s-au declarat surprinși de faptul că genele pot fi „reduse la tăcere” mai eficient prin instrumentul CIRSPRi decât prin excluderea permanentă a genelor din celulă. CRISPRi s-a dovedit eficient în cazul a peste 95% dintre celulele cu gene suprimate, față de reușita de 60% – 70% a instrumentului CRISPR-Cas9.

De asemenea, în timp ce în cazul folosirii CRISPR-Cas9 există îngrijorări cu privire la eventuale inserții sau decupări genetice deviate de la țintă, CRISPRi s-a dovedit extrem de precis în atingerea punctelor vizate și, de asemenea, a funcționat cu succes și în cadrul altor celule în afara iPSC, cum ar fi celule T și celulele miocardice create din celule stem.

CRISPRi poate funcționa aidoma unui întrerupător, pe care cercetătorii îl pot folosi și ca să inverseze suprimarea genetică, prin îndepărtarea substanței chimice care activează inhibitorul genetic. Prin reglarea fină a cantității de substanță chimică adăugată în proces, savanții au putut controla chiar nivelul de manifestare a efectelor. Aceasta le-ar putea permite să facă investigații mai amănunțite asupra rolului genelor în afecțiunile și tulburările genetice și chiar să dezactiveze, pur și simplu, astfel de boli.