CRISPR - Cas9

18.09.2022

Metóda CRISPR - Cas9 je technika z genetického inžinierstva použitá v molekulárnej biológii, ktorou je možné modifikovať genómy živých organizmov. Je založená na zjednodušenej verzii bakteriálneho CRISPR - Cas9 antivirového obranného systému. Dodaním nukleázy Cas9 spojenú so syntetickou vodiacou RNA (gRNA) do bunky, je možné genóm bunky štiepiť na požadovanom mieste, čo umožňuje odstrániť existujúce gény alebo pridať nové gény in vivo. S touto pomocou dochádza k prelomu v genetickom inžinierstve s cieľom zistiť, ako nás chrániť pred akoukoľvek chorobou. Nukleáza Cas9, ktorá pracuje ako genetické nožničky, otvára obidva reťazce cieľovej sekvencie DNA a zavádza modifikáciu jedným z dvoch spôsobov. Knock-in mutácia je tradičnou cestou cielených genomických editačných prístupov. To umožňuje zavedenie cieleného poškodenia a opravy DNA s využitím podobných sekvencií DNA k oprave zlomov začlenením exogénnej DNA,

Nejde len o zbavenie sa chorôb, ako je AIDS, rakovina a mnohé iné, ale v budúcnosti aj o vytvorenie bezchybného nového druhu ľudí. Takúto perspektívu vytvára objav proteínu CRISPR-Cas9. V rôznych bunkách organizmu je DNA mierne pozmenená inými aktivovanými sekvenciami kódujúcej a nekódujúcej DNA, čo sa mení v závislosti od rôznych okolností. Podľa dnešných vedomostí je napríklad starnutie spôsobené nahromadeným poškodení v našich bunkách ako sú zlomy DNA alebo opotrebovanie systémov zodpovedných za opravu týchto škôd.
Genetické inžinierstvo sa stáva bežnejším, naše znalosti sa zlepšujú a môžeme sa posunúť k odstráneniu hlavných príčin starnutia. Modifikáciou DNA sa môže zmeniť genóm celého nášho druhu, pretože hlavné upravené črty sa prenesú na deti, pomaly sa budú šíriť medzi generáciami a zmenia ľudský genofond. Prvá klinická skúška takejto terapie na ľudských pacientoch bola schválená začiatkom roku 2016 v Spojených štátoch. O necelý mesiac neskôr čínski vedci oznámili, že v auguste 2016 budú liečiť pacientov s rakovinou pľúc imunitnými bunkami upravenými rovnakou technológiou. V roku 2015 vedci použili CRISPR na odstránenie vírusu HIV z buniek potkanova a dokázali, že je to možné. Možno o niekoľko desaťročí pomôže CRISPR zbaviť sa HIV a iných vírusov, ktoré sa skrývajú vo vnútri ľudskej DNA, ako napríklad herpes. Možno CRISPR dokáže poraziť nášho najhoršieho nepriateľa, rakovinu. CRISPR dáva možnosti na úpravu našich imunitných buniek a urobí z nich lepších lovcov rakoviny.

Je zrejmé, že Cas9 je veľmi presný. Vedci si uvedomili, že systém CRISPR je programovateľný - stačí dať kópiu DNA, ktorú chcete zmeniť, a umiestniť systém do živej bunky.

Okrem toho, že je presný, lacný a ľahko použiteľný, CRISPR umožňuje zapínať a vypínať gény v živých bunkách a študovať špecifické sekvencie DNA. Cas9 porovnáva každý kúsok DNA, ktorý nájde s archívom. Keď sa nájde 100% zhoda, aktivuje a odreže DNA vírusu, tým sa stane zbytočným, a bunka sa tak ochráni. Táto metóda funguje s akýmikoľvek bunkami, či sú to mikroorganizmy, rastliny, zvieratá alebo ľuďia.

https://www.youtube.com/watch?v=jAhjPd4uNFY