سامانه تازه ویرایش ژن به نام CRISPR-Cas3 ساخته شد

فناوری مهندسی ژنتیک CRISPR-Cas9 پیشرفت‌های مهمی در درمان سرطان و بیماری‌های دیگر فراهم می‌کند. اما CRISPR-Cas9 مشکلات فنی بسیاری نیز دارد. در آوریل 2019، Molecular Cell، طبق مطالعه منتشرشده در این مجله، روش تازه ویرایش ژن به نام CRISPR-Cas3 ساخته شد. روش CRISPR-Cas3 به‌جای بریدن توالی بازهای DNA، آن‌ها را حذف می‌کند.

سامانه ویرایش ژن CRISPR-Cas9،با راهنمای، RNA،با استفاده از آن، DNA، توالی آن را می‌شناسد. پس از کامل شدن تطابق، پروتئین‌های Cas9 مرتبط با CRISPR روی DNA هدف قرار می‌گیرند و آن را می‌برند. سامانه CRISPR-Cas3 ساخته‌شده نیز همین سازوکار را به کار می‌برد. اما به‌جای بریدن DNA هدف، نوکلئوتیدهای DNA را تا (100 کیلوباز) حذف می‌کند.

در پژوهش، در رده سلولی HAP1 (سلول انسانی) و سلول بنیادی جنینی انسان، توالی‌های DNA هدف تا 100 کیلوباز با موفقیت حذف شدند.

همچنین CRISPR-Cas3 مزایای بسیاری دارد:

• CRISPR-CAS3 امکان پویش ژنوم و شناسایی مناطق ژنی غیرکدکننده را که 98 درصد ژنوم‌اند فراهم می‌کند. عناصر ژنی این مناطق بر تمایز سلولی، سرطان و بیان پروتئین اثرهای مهمی دارند.

توجه،: اگر همه DNA را به فضا تشبیه کنیم، ژن‌ها سیاره و مناطق غیرکدکننده ماده اثیری میان سیاره‌ها (فضاهای خالی) هستند. این مناطق junk (زباله) DNA نیز نامیده می‌شوند. این مناطق DNA که %98 ژنوم‌اند، هرچند ژنی منجر به ساخت پروتئین رمزگذاری نمی‌کنند، عملکردهای مهمی دارند.

• CRISPR-Cas3، هرپس سیمپلکس، اپشتین‌بار و هپاتیت B، مانند این‌ها، ویروس، می‌تواند ژن‌هایشان را با موفقیت حذف کند. بنابراین در نظریه ممکن است درمان کامل بیماری ویروسی فراهم کند.

در زیر، خلاصه تصویری پژوهش، دیده می‌شود:

توجه،: سامانه CRISPR-Cas3، CRISPR نوع 1، نیز نامیده می‌شود.

این مطالعه برای ما چه معنایی دارد؟

• روش ویرایش ژنی مؤثرتر از CRISPR-Cas9 ساخته شد. این روش می‌تواند به‌جای بریدن DNA، نوکلئوتیدها را با دقت حذف کند.
• به‌ویژه ژن‌درمانی مؤثر علیه ویروس را می‌توان با این روش توسعه داد. ژن ویروس با CRISPR-Cas3 قابل حذف است.
• باید تأکید کرد این روش هنوز در مرحله آزمایشگاهی امتحان می‌شود.