CRISPR — новый метод редактирования генов, позволяющий ученым вырезать нежелательные фрагменты ДНК с хирургической точностью. Именно эта технология может радикально изменить наш привычный мир уже в самом ближайшем будущем. Она способна не только значительно развить сферу медицины, но и избавить нас от известных проблем продовольственного снабжения. Возможности и потенциал CRISPR кажутся бесконечными.
Что такое CRISPR?
CRISPR — уникальный инструмент для редактирования генома. Инструмент, позволяющий генетикам и медицинским исследователям редактировать части генома путем удаления, добавления или изменения последовательных участков ДНК. Разработка CRISPR быстрее, дешевле и точнее всех, создаваемых ранее методов редактирования ДНК и имеет широкий спектр потенциальных применений.
Процесс изменения
Система CRISPR состоит из двух ключевых молекул, которыми вызывают изменения (мутацию) в ДНК:
— Фермент «Cas9». Молекула действует как пара «молекулярных ножниц». Cas9 вырезает нити ДНК в определенном месте генома, затем добавляет или удаляет фрагменты ДНК.
— Часть РНК «гРНК». гРНК состоит из небольшого фрагмента предварительно разработанной последовательности РНК, расположенного в более длинном участке ДНК. Данный участок связывается с ДНК и РНК для «направления» Cas9 в правую часть генома.
На что способен CRISPR:
Укрепление продовольственной культуры
Методы технологии позволят навсегда забыть о ГМО-продукции и слабой пищевой культуре, подверженной ошибкам и различным заболеваниям. CRISPR может вывести пищевую промышленность на совершенно новый уровень — наращивать производство и одновременно избавлять продукты от пищевых стабилизаторов. Также отпадет необходимость в использовании вредных препаратов, использующихся для борьбы с вредителями растений.
Уничтожение рака
Технология сможет улучшить иммунотерапию рака и даже вырезать гены, вызывающие раковые клетки, прежде чем они начнут наносить смертельный ущерб человеческому телу.
В 2016 году Национальные институты здравоохранения начали исследование по уничтожению трех различных видов рака с помощью CRISPR. Проект получил поддержку и был возглавлен опытными учеными из Университета Пенсильвании. Но результаты исследования пока неизвестны, поскольку проект все еще ждет одобрения со стороны FDA.
Революция фармацевтики
Потенциал CRISPR может привести к созданию усовершенствованных лекарственных препаратов способных модифицировать клетки в организме. Примерное представление о возможностях таких лекарств — лечение практически всех болезней, любой сложности и редкости.
Исцеление слепоты
Ученые уже публиковали исследования, в которых CRISPR применяется для исцеления слепоты. Инструмент для редактирования генов использовался на крысах для замены некачественной генетики, вызывающей слепоту, с помощью рабочего набора здоровых генов. Исследование, проведенное Калифорнии, привело к частичному восстановлению зрения. Также в Колумбии, в начале 2016 года, ученые смогли показать, что можно успешно вылечить человека с врожденным генетическим дефектом зрения используя технологию CRISPR.
Удаление генетических заболеваний до момента рождения
Ученые из Университета здоровья и науки штата Орегон изложили способ успешного использования CRISPR для уничтожения генетически унаследованной сердечной мутации у эмбрионов человека. Значит, еще даже не родившийся ребенок может появиться на свет без унаследованных заболеваний.
Это был первый случай, когда ученые использовали CRISPR на человеческих эмбрионах. Тогда же впервые удалось продемонстрировать: технология редактирования генома способна производить здоровые эмбрионы.
CRISPR — ключ к эволюции человечества.