Atkreipkite dėmesį: Šis straipsnis buvo įtrauktas į kitas įprastas terapijas, nes dar nėra atskiro skyriaus eksperimentinės molekulinės biologijos metodams, nepriklausantiems žmonių medicinai. CRISPR / Cas metodas yra molekulinis biologinis metodas tiksliniam DNR pjaustymui ir modifikavimui (genomo redagavimas; genas žirklės). 1987 m. Mokslininkai atrado anksčiau nepastebėtą adaptyvųjį imuninė sistema E. coli. Tai pagrįsta vadinamosiomis CRPSPR sekomis (grupuojamomis reguliariai tarpais tarp trumpų palindrominių pakartojimų) DNR. E. coli integruoja bakteriofagų (grupių DNR) DNR virusai kurie specializuojasi bakterijos kaip ląstelės-šeimininkės) savo DNR CRSPR seka, taip perrašant crRNR (perrašant DNR į RNR). CrRNR susideda iš tarpinių ir pakartotinių sekų. Tarpinės sekos yra sekos, „ištrauktos“ iš bakterijos. Vadinamoji trRNR (tracrRNR) jungiasi su pavadintomis pakartotinėmis sekomis. Jis įdarbina fermentą CAS9. Dabar yra kompleksas - crRNR: tracrRNR: Cas9 kompleksas - kuris sugeba surišti bakteriofago DNR, papildančią crRNR kosmoso sekas. Kaip vadinamoji endonukleazė (DNR pjovimo fermentas, taigi ir restrikcijos fermentas), CAS9 viruso DNR perpjauna dviguba grandine, o tai galiausiai lemia replikacijos negalėjimą (t. Y. Nebesikartoja ir dėl to nebėra tolesnės integracijos). Daugiau nei dešimtmetį ši procedūra buvo akcentuojama atliekant genomo redagavimo tyrimus. Apibūdintas „crRNR: tracrRNR: Cas9 kompleksas“ yra visuotinai pritaikomas augalams ir gyvūnams ir leidžia pašalinti (ištrinti) ir galutinai nutildyti genus. Žemės ūkyje ir maisto pasėliuose daugiau nei 5 metus buvo nustatyta, kad jie toleruoja sausrą, taip pat imunizacijai nuo virusinių patogenų. Vėliau šią procedūrą galima panaudoti žmonių medicinoje. Nuo 2020 m. Pirmą kartą taikomas gydomasis gydymas ligai su įgimta liga širdis defektas (vitiumas) vaikams. Vitamas yra sudėtingos paveldimos ligos Noonano sindromas (autosominis recesyvinis arba autosominis dominuojantis paveldėjimas) dalis. Iššifravus priežastinius LZTR1 variantus genas, tinkama sukurtų sukeltų pluripotentinių kardiomiocitų genų korekcija (širdis raumenų ląstelės) iš dvynių kamieninių ląstelių. genas reguliuoja esminius signalizacijos kelius ląstelių diferenciacijai ir augimui.
Prieš šią galimą terapiją žmonių medicinoje
Tėvų paveldimų sutrikimų molekulinis genetinis tyrimas, įskaitant išsamų genetinis konsultavimas.
Procedūra
Procedūra yra panaši į E. coli gynybos mechanizmo aprašytą imuninė sistema. Šiame procese crRNR tarpinė dalis gali būti modifikuojama taip, kad būtų supjaustyta konkrečiai sekai būdinga dviguba grandinė komplementari DNR, todėl tikslinės delecijos. Chemiškai modifikuota trRNR: crRNR molekulė vadinama guideRNR. Tam reikia dviejų skirtingų crRNR: tracrRNA: Cas9 kompleksų, kad būtų galima prisijungti prie dviejų DNR vietų. Pašalinus DNR fragmentą, ligazėmis įvyksta 2-ių DNR fragmentų susiejimas su fermentu. Tai skiriasi nuo tik DNR sekos pjovimo, kaip ir bakterijoje. Per daugelį metų buvo pridėta esminių modeliavimo metodų. Tai leidžia ne tik ištrinti DNR grandinę, bet ir pridėti (įterpti) naujų DNR nukleotidų. Labiausiai perspektyvi modifikacija yra pagrindinis redagavimas. Čia po DNR fragmento ištrynimo ir pašalinimo seka naujo DNR fragmento įterpimas. Vadinamoji pegRNR (pirminio redagavimo vadovo RNR) yra čia kaip įterpiamos DNR nuorašas. Naudojant atvirkštinę transkriptazę, pegRNR yra perrašoma į DNR ir įtraukiama į DNR, vėl naudojant ligazes. Šiam procesui reikalingas CAS9 baltymas sukuria viengrandžius, o ne dvipusius pjūvius. Tai leidžia tiksliai įterpti naują DNR fragmentą į iškirptą DNR grandinę su jos kyšančiais galais. Naujas pakeitimas yra esminis dalykas ateityje keičiant „patologinę“ DNR seką į „nepatologinę“ paveldimos ligos kontekste.
Po terapijos
Dar kartą atliekama genomo atranka, siekiant patvirtinti genomo redagavimo sėkmę.
Galimos komplikacijos
Dėl galimų bazės nesutapimų su guideRNR gali atsirasti ne taikinių poveikis, ty jungimasis nepageidaujamoje vietoje. Tai gali sukelti taškines mutacijas (bazės pokyčius), intarpus (papildomų nukleotidų ar DNR sekų įtraukimas į DNR seką), ištrynimus (praradimas…), translokacijas (DNR padėties pokyčius) ir inversijas (DNR segmento buvimas pasukus 180 laipsnių). CAS9 fermentas ne visada pjaustomas norimoje vietoje. Tačiau specifiškumas padidėjo jau pakeitus baltymų dizainą. Be to, susiedamas CAS9 su endonukleaze Fokl, taip pat gautu iš bakterijos, specifiškumas galėtų būti padidintas iki 1: 10,000 1 (be kitų modifikacijų, tik specifiškumas iki 2: XNUMX).
