CRISPR

Redactor: Teodora Botin

Grafician: Diana Gherghina

Tehnoredactor: Maya Petcu

Imaginați-vă un viitor în care părinții pot crea copii cu caracteristici speciale, selectând înălțimea și culoarea ochilor copiilor lor nenăscuți, în care fermierii pot crește plante rezistente la secetă, iar cancerul ar fi o amintire tristă din trecut. Sună ca un rezumat al unui film sf, însă unele dintre aceste lucruri se întâmplă deja.

Înainte de a discuta despre argumentele pro și contra ale acestor previziuni, ce este și cum funcționează CRISPR? De la cel mai mic organism unicelular la cele mai mari creaturi de pe pământ, fiecare ființă vie este definită de genele sale. ADN-ul din genele noastre acționează ca un ghid pentru celulele noastre. Patru unități structurale numite baze sunt unite în secvențe exacte, care-i spun celulei cum să se comporte și reprezintă fundația fiecărei trăsături ale noastre.

Acronimul „CRISPR“ reprezintă Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (grupuri de repetări scurte palindromice în ordine intercalată). În esență, este o serie de scurte secvențe de ADN repetitive cu "distanțiere " așezate între ele. Bacteriile utilizează aceste secvențe genetice pentru a-și "aminti" de fiecare virus specific care le atacă.

CRISPR-ul natural folosește două componente principale. Prima componentă reprezintă fragmente scurte de ADN repetitiv numite „clustere regulat interspațiate de secvențe palindromice repetate”, sau mai simplu, CRISPR-uri. Următoarea este formată din Cas sau „proteine asociate CRISPR” care despică ADN-ul asemenea unei foarfece moleculare. Când un virus invadează bacteria, proteinele Cas elimină un segment din ADN-ul viral ca să-l lipească în regiunea CRISPR a bacteriei, capturând o imagine chimică a infecției. Aceste coduri virale sunt apoi copiate în piese scurte de ARN, având multe roluri în celulele noastre, dar în cazul CRISPR, ARN-ul se leagă de o proteină specială numită Cas9. Complexele rezultate se comportă asemenea anticorpilor, blochează materialul genetic liber și încearcă se să lege de virus. Dacă virusul revine, acest complex îl va recunoaște imediat, și Cas9 distruge rapid ADN-ul viral. Multe bacterii au acest tip de mecanism de apărare.

Dar în 2012, oamenii de știință au descoperit cum să „deturneze” CRISPR ca să țintească nu doar ADN-ul viral, ci orice ADN în aproape orice organism. Fiecare industrie poate utiliza CRISPR ca instrument: acesta poate crea noi terapii medicamentoase pentru bolile umane, poate ajuta fermierii să cultive plante rezistente la patogeni, să creeze noi specii de plante și animale - și poate chiar să le aducă înapoi pe cele vechi.

Deși sunt multe argumente pro, mulți oameni sunt sceptici cu privire la editarea genetică. Am putea modifica țânțarii să nu mai transmită malaria, am putem crea plante care produc fructe mai mari și mai gustoase, însă nu cunoaștem efectele pe termen lung. Aceste modificări genetice se transmit urmașilor și neavând teste complete și de durată, nu cunoaștem efectele secundare.

În plus, mai sunt și problemele legate de etică. Având în vedere natura permanentă a modificării genomului unui om, FDA (Food and Drug Administration, agenție în domeniul medical din America) se apropie cu precauție de CRISPR. Unii oameni de știință au propus până și un moratoriu asupra cercetărilor până la aflarea de mai multe informații despre potențialul impact asupra oamenilor.

Au fost începute mai multe experimente în China, SUA, Europa, printre care studiul CRISPR Therapeutics care s-a axat pe o tulburare a sângelui cunoscută sub numele de beta-talasemie, având ca rezultat o producție anormală de celule roșii în sânge. Alături de Vertex Pharmaceuticals din Boston, CRISPR Therapeutics a început oficial primul studiu clinic al terapiei beta-talasemiei în septembrie 2018.

Deși au fost inovatoare, aceste cercetări nu au fost primele care au folosit CRISPR pentru a manipula material genetic uman. În august 2017, o echipă condusă de biologul Shoukhrat Mitalipov de la Oregon Health and Science University a primit finanțare privată pentru a utiliza CRISPR-Cas9 pentru a viza o mutație în embrionii umani viabili care cauzează îngroșarea mușchilor inimii. Embrionii modificați au revenit în laborator în proporție de 72% fără mutație (mai mare decât obișnuitele 50% șanse de moștenire).

Unii critici susțin că editarea genetică a embrionilor nu este etică, chiar dacă embrionii editați nu sunt destinați transferului și implantării. Acest tip de testare nu primește în prezent fonduri federale, ci se bazează pe finanțarea donatorilor privați.

Cu toate acestea, un lucru este sigur. CRISPR este o inovație și va reprezenta viitorul medicinei, alimentației, agriculturii și biotehnologiei. Peisajul editării genelor ar putea arăta complet diferit în 100, 50 sau chiar 10 ani. Până la urmă, CRISPR este forma cea mai ieftină de editare genetică și cea mai rapidă. De la fermieri la cercetători, aceasta nouă tehnologie va avea un impact major în societatea noastră.

CRISPR

Comments