Ne e dimë që teknologjia po përparon me një ritëm gjithnjë e në rritje. Kjo është e vërtetë edhe në botën e biologjisë dhe gjenetikës. Në këtë rast, shumë njerëz nuk e dinë se çfarë është CRISPR ose për çfarë përdoret. Është një teknikë e redaktimit të gjeneve që, shkurt, pret dhe ngjit gjenet. U zbulua mjaft kohë më parë dhe tashmë po tregon premtime në trajtimin e sëmundjeve dhe problemeve të ndryshme.
Në këtë artikull, ne do t'ju tregojmë se çfarë është CRISPR, cilat janë karakteristikat e tij dhe si përdoret kjo lloj teknologjie në gjenetikë dhe biologji.
Çfarë është CRISPR
CRISPR është një akronim për përsëritjet e shkurtra palindromike të grumbulluara në mënyrë të rregullt. Ky është një mekanizëm që bakteret përdorin për të mbrojtur veten kundër viruseve dhe elementëve të tjerë gjenetikë të lëvizshëm që përpiqen të pushtojnë qelizat e tyre.
Mënyra se si funksionon CRISPR është shumë interesante. Së pari, bakteret përfshijnë fragmente të ADN-së virale në ADN-në e tyre, si një lloj "kujtese imunologjike ". Këto fragmente quhen distancues. Pastaj, kur një virus përpiqet të infektojë një qelizë bakteriale, bakteri prodhon ARN udhëzuese që lidhet me një kompleks proteinash të quajtur Cas, i cili pret dhe shkatërron ADN-në virale. ARN udhëzuese krijohet nga informacioni i përmbajtur në distancues, duke i lejuar bakterit të "mbajë mend" viruset që ka hasur më parë.
Kjo formë e mbrojtjes imunitare bakteriale është përdorur për të zhvilluar mjete shumë të sakta për redaktimin e gjeneve. Teknika më e popullarizuar është CRISPR-Cas9 , e cila përdor një version të modifikuar të proteinës Cas9 për të prerë ADN-në në një vendndodhje specifike. Më pas mund të bëhen ndryshime në ADN, të tilla si shtimi ose fshirja e gjeneve ose korrigjimi i mutacioneve.
Përparësitë e teknologjisë CRISPR
Avantazhi i madh i teknologjisë CRISPR është saktësia e saj. ARN-ja udhëzuese mund të projektohet për t'u lidhur me një sekuencë specifike të ADN-së, që do të thotë se redaktimi bëhet vetëm në vendndodhjen e dëshiruar. Për më tepër, teknika është shumë më e shpejtë dhe më e lirë se teknikat e mëparshme të redaktimit të gjeneve.
Ndërsa teknologjia CRISPR është mjaft premtuese, ajo ngre gjithashtu pyetje etike dhe sigurie. Redaktimi i gjeneve mund të përdoret për të kuruar sëmundjet gjenetike, por mund të përdoret edhe për të krijuar foshnje "të projektuara" ose për të bërë ndryshime në linjën embrionale që u kalohen brezave të ardhshëm. Për më tepër, gabimet në procesin e redaktimit mund të kenë pasoja të paparashikueshme, të tilla si shkaktimi i kancerit ose sëmundjeve të tjera. Shumë njerëz e diskutojnë atë si të "luash rolin e Zotit".
redaktimi i gjeneve
Në natyrë, organizmat kanë informacion gjenetik që kontrollon rritjen e tyre. Redaktimi i gjeneve është një grup teknikash që mund të përdoren për të ndryshuar ADN-në e një organizmi për qëllime të ndryshme. Është e rëndësishme të theksohet se redaktimi nuk është i njëjtë me modifikimin gjenetik. Para së gjithash, ADN-ja nga speciet e tjera nuk përdoret, si në modifikim.
Biogjenetika, e njohur edhe si inxhinieri gjenetike, është një disiplinë që kombinon biologjinë dhe gjenetikën, me zbatime në fushën e bioteknologjisë. Redaktimi i gjeneve është një proces me anë të të cilit pjesa e ADN-së e synuar për modifikim zbulohet , hiqet dhe zëvendësohet me një pjesë të re. Është gjithashtu e mundur që, pasi të hiqen fragmentet problematike, makineria e qelizës të marrë përsipër dhe ta riparojë vetë sekuencën. Me këto teknika, shkencëtarët mund të shtojnë, heqin ose ndryshojnë ADN-në sipas nevojës për të arritur objektivat e tyre të dëshiruara.
Kështu, CRISPR është një teknologji inovative e redaktimit të gjeneve që mbështetet në aftësinë e proteinave Cas për të copëtuar ADN-në në prani të ARN-së së duhur njohëse. Meqenëse ARN mund të sintetizohet në laborator, mundësitë e redaktimit janë pothuajse të pakufishme.
Përdorimet kryesore
Teknologjia CRISPR përdoret për të futur ndryshime në gjenom me saktësi ekstreme. Në aplikimin e tij kryesor kemi sa vijon:
- aplikimet mjekësore, të tilla si provat për të eliminuar HIV-in ose për të trajtuar sëmundje të tilla si distrofia muskulare Duchenne, sëmundja e Huntington-it, autizmi, progeria, fibroza cistike, kanceri trefishtë negativ ose sindroma Angelman. Hulumtimet po përpiqen gjithashtu të përcaktojnë nëse mund të përdoret si një test diagnostik për të zbuluar
- Lufton sëmundjet infektive të transmetuara nga insektettë tilla si malaria, zika, dengoja, chikungunya ose ethet e verdha.
- Bioteknologjia vegjetale. Teknologjia CRISPR mund të përdoret për të prodhuar varietete bimore që përshtaten më mirë me mjedisin, rezistente ndaj thatësirës ose dëmtuesve, gjë që lidhet me kërkimet mbi fara që i rezistojnë ndryshimeve klimatike. Vetitë organoleptike mund të modifikohen, duke përfshirë vetitë fiziko-kimike, për t'i bërë ato më të përshtatshme për konsum njerëzor.
Në teknologjinë e kafshëve, mund të përdoret për të prezantuar përmirësime të specieve, për shembull për të krijuar tufa rezistente ndaj sëmundjeve tipike. Aktualisht, nuk ka asnjë teknologji CRISPR të miratuar për të trajtuar sëmundjet e shkaktuara nga një gjen i vetëm që teorikisht mund të kurohet përmes këtij modifikimi të gjeneve. Për këtë arsye, aplikimet mjekësore janë më shumë një fushë teorike sesa praktike dhe aktualisht kanë një bazë eksperimentale.
CRISPR dhe bioetika
Teknologjia e redaktimit të gjeneve CRISPR paraqet disa sfida bioetike. Ndërsa zbatimet e saj kryesore janë pozitive, disa pengesa mund të kapërcehen duke e bërë këtë teknologji me kosto efektive të disponueshme për të gjithë.
Sa i përket aplikimeve të redaktimit të gjeneve në industrinë parësore, bujqësi dhe blegtori, ato janë pozitive për sa kohë që synohen të jenë të dobishme për njerëzit. Natyrisht, është e nevojshme të analizohet secili rast veç e veç. Për shembull, manipulimi i specieve bimore për t'i bërë ato rezistente ndaj dëmtuesve është me interes të madh njerëzor.
Nga ana tjetër, nëse marrim parasysh ndërhyrjet në ekosisteme, duhet të jemi më të kujdesshëm, pasi çdo ndryshim i papritur mund të çojë në probleme serioze ose të pakontrollueshme.
Për sa i përket aplikimeve mjekësore, përdorimi i teknologjisë së modifikimit të gjeneve tek njerëzit kërkon garanci shumë të larta sigurie dhe mund të përdoret vetëm për sëmundje për të cilat aktualisht nuk ka trajtim efektiv, ose për sëmundje që aktualisht kanë efekte anësore të rëndësishme. Së fundmi, modifikimi i gjeneve të embrioneve nuk justifikohet nga një pikëpamje shkencore ose etike.