Edició del genoma
Amb el sistema CRISPR-Cas9, s’ha pogut modificar el genoma de qualsevol organisme (per exemple, un bacteri, un animal, una planta o el d’un ésser humà) d’una manera precisa i precisa. En aquest context, també es parla d’edició del genoma i de cirurgia del genoma. El mètode es va descriure per primera vegada el 2012 i actualment s’està investigant i utilitzant intensament a tot el món (Jinek et al., 2012). El sistema CRISPR-Cas9 es va desenvolupar a partir d’un mecanisme de defensa de l’adaptatiu sistema immune of els bacteris. Permet als procariotes eliminar l’ADN no desitjat i infecciós, per exemple, dels bacteriòfags o dels plasmidis.
- CRISPR significa. Es tracta de seqüències d'ADN repetitives en el genoma de els bacteris.
- Cas9 significa.
Com funciona
Com funciona el sistema CRISPR-Cas9? La proteïna Cas9 és una anomenada endonucleasa, és a dir, un enzim que talla àcids nucleics i, en aquest cas, la doble cadena d'ADN. Cas9 està lligat a un ARN que conté, a més d’una porció constant, una porció variable que reconeix una seqüència d’ADN diana específica. Aquesta porció d’ARN s’anomena sgRNA (petit ARN guia). El sgRNA interactua amb l'ADN que es tallarà per la nucleasa. El trencament de doble cadena resultant es pot completar mitjançant els propis mecanismes de reparació de la cèl·lula. Això pot provocar mutacions que siguin d’interès, per exemple, en la cria de plantes. Una plantilla d'ARN també es pot utilitzar per inserir un nou segment de gens, per exemple per restaurar la funció d'un gen defectuós. Finalment, també es pot utilitzar per inactivar gens causants de malalties. Perquè el sistema CRISPR-Cas entri a les cel·les, també cal un mètode de lliurament. Per exemple, es poden utilitzar vectors virals, liposomes o mètodes físics per a aquest propòsit. El sistema es diferencia d'altres mètodes per la seva relativa simplicitat, universalitat, rapidesa i preu. CRISPR-Cas es pot aplicar en principi directament a humans o a cèl·lules que s’eliminen d’un pacient, es modifiquen, es propaguen i es reintrodueixen posteriorment. Es coneix com a tractament ex vivo o autòleg trasplantament.
Indicacions
CRISPR-Cas9 ja té un paper important en la investigació i la producció de fàrmacs avui, pocs anys després de la descripció del mètode. En el futur, teràpia gènica addicional les drogues es desenvoluparà. Les possibles aplicacions mèdiques són molt nombroses. Aquests inclouen, per exemple, els greus malalties genètiques tal com Distròfia muscular de Duchenne, fibrosi quística, malalties infeccioses com el VIH i hepatitis, hemofílies i càncers. CRISPR-Cas9 i mètodes similars d’edició del genoma obren per primera vegada la possibilitat de tractar malalties no només simptomàticament, sinó de curar-les a nivell d’informació genètica.
Efectes i riscos adversos
Un problema potencial és la selectivitat del mètode. És possible que CRISPR pugui causar canvis genètics en altres llocs indesitjables del genoma. Es coneixen com a "efectes fora de l'objectiu". Aquests poden ser perillosos i provocar efectes secundaris. A més, encara cal augmentar l’eficiència del sistema. En els éssers humans, a més de cèl·lules somàtiques i cèl·lules mare, les cèl·lules germinals també es poden manipular, cosa que condueix a l'herència dels gens alterats. Per exemple, ja s'ha demostrat que CRISPR-Cas9 es pot aplicar als embrions, aixecant temors als "nadons dissenyadors" i potencialment tenint conseqüències de gran abast per al desenvolupament futur de la humanitat. La intervenció de línies germinals és molt controvertida i està prohibida a la majoria de països.
