Procesul îmbunătățit de editare genetică a reușit să reactiveze o versiune fetală a genei hemoglobinei, deschizând noi orizonturi în tratamentul β-Talasemiei.
De îndată ce cercetătorii au început să exploreze capacitățile sistemului CRISPR/Cas9, au recunoscut potențialul său enorm în editarea genelor țintite. Totuși, deceniile care au urmat au fost marcate de progrese lente, oamenii de știință încercând să stabilească cum să utilizeze această tehnologie în mod sigur pentru oameni. Abia acum doi ani, cu decenii după descoperirea CRISPR, FDA a aprobat prima terapie bazată pe CRISPR pentru anemia falciformă.
Urmand aceast succes, o colaborare extinsă din China a prezentat un sistem de editare genetică îmbunătățit, care produce modificări mai precise și cu mai puține erori. Acest nou sistem a fost aplicat pentru crearea unei terapii pentru β-Talasemie, o boală înrudită strâns cu anemia falciformă.
Sistemul CRISPR/Cas-9 oferă bacteriilor o formă de imunitate, utilizând ARN-uri special structurate (denumite ARN ghid) care se pot asocia prin perechi de baze cu o secvență țintită. Proteina Cas-9 recunoaște această structură și taie ADN-ul în apropiere. Acest mecanism este eficient când ARN-ul ghid se poate asocia cu un virus ADN, deoarece tăietura rezultată va inactiva virusul.
Există câteva modalități de a folosi acest sistem pentru editarea ADN-ului în organisme precum omul. Aceste metode profită de faptul că sistemele de reparare a ADN-ului din celule tind să „ciugulească” capetele acestor tăieturi înainte de a le lega din nou. Acest proces poate duce adesea la mici deleții la locul tăieturii, ce pot fi utilizate pentru a dezactiva gene. Dimensiunea acestor deleții variază, deci este necesară secvențierea ADN-ului pentru a identifica o deleție care dezactivează gena vizată, fără a cauza daune suplimentare.
Alternativ, orice secvență ștearsă poate fi uneori reparată folosind o secvență corespunzătoare, de obicei găsită pe cealaltă copie a aceluiași cromozom. Dacă tăietura bazată pe CRISPR este însoțită de multe copii ale unei secvențe modificate, sistemele de reparare pot insera aceste modificări în genom, oferind o capacitate reală de editare. Totuși, acest proces este predispus la erori, așa că în mod tipic este nevoie de editarea mai multor celule și secvențierea ADN-ului pentru a asigura că modificările corecte sunt efectuate.
Și, mereu prezent în fundal, există riscul ca CRISPR/Cas9 să taie accidental o secvență similară în altă parte a genomului. Aceste tăieturi „off-target” pot avea efecte imprevizibile, iar majoritatea experimentelor de editare genetică necesită screening suplimentar pentru a elimina orice celule care le prezintă.
Din aceste motive, primele terapii bazate pe CRISPR sunt aplicate celulelor stem sanguine, deoarece acestea pot fi cultivate în cultură. Abordarea implică realizarea editărilor în multe celule, apoi selectarea celor care nu prezintă editări off-target și a celor unde editarea țintită a avut rezultatul dorit. Încă nu vedem însă editări care să necesite intervenția într-o populație mare de celule din corp, ceea ce rămâne o provocare pentru viitor.
Sursa: Ars Technica
Poll: Care este cea mai mare provocare pentru utilizarea terapiilor bazate pe CRISPR/Cas9 în tratarea bolilor genetice?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply