რა არის Crispr-cas9? მექანიზმი, ტექნიკა, აბრევიატურის გაშლა
ამ სტატიაში
CRISPR-Cas9 ბაქტერიების ანტივირუსული თავდაცვისგან მიღებული ხელსაწყოა, რომელიც DNA-ს სასურველ ადგილას ჭრის. გავრცელებული მტკიცების საპირისპიროდ 2013 წელს არ აღმოჩენილა — მაშინ პირველად აამუშავეს ადამიანის უჯრედებში. დღეს მხოლოდ ლაბორატორიული ტექნიკა აღარაა: 16 ნოემბრიდან 2023 წელს დამტკიცებული წამალი არსებობს.
სტატია სამ საქმეს აკეთებს: წყაროებით ასწორებს თურქულ ტექსტებში შვიდ მცდარ მტკიცებას — აღმოჩენის თარიღიდან ფერმენტების ფუნქციებსა და აბრევიატურის თარგმანამდე. შემდეგ ხსნის მუშაობის გამოტოვებულ ნაწილებს: მიმმართველი RNA, PAM თანმიმდევრობა და გაჭრის შემდგომი აღდგენა — „რედაქტირება“ სწორედ აქ ხდება. ბოლოს ონკოლოგიის მთავარ კითხვას სვამს: სად არის CRISPR კიბოს მკურნალობაში?
პასუხს თავიდანვე ვამბობთ, რადგან ეს ყველაზე ხშირად არასწორად ესმით: დღესდღეობით კიბოსთვის არცერთი CRISPR მკურნალობა არ არის დამტკიცებული. ერთადერთი დამტკიცებული წამალი Casgevy ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიისა და ბეტა თალასემიისთვისაა — არცერთი კიბო არაა. ყველა ონკოლოგიური პროგრამა ფაზა 1 ან ფაზა 1-2 ეტაპზეა. ეს სფეროს მარცხს კი არა, პაციენტის მოლოდინის დღევანდელ რეალობასთან შესაბამისობის საჭიროებას ნიშნავს.
ჯერ შვიდი შესწორება
| გავრცელებული ფრაზა | სწორი ვერსია |
|---|---|
| "2013 წელს აღმოჩენილი CRISPR-Cas9" | მცდარია. განმეორებადი თანმიმდევრობები 1987 წელს იოშიზუმი იშინომ და გუნდმა E. coli-ში შემთხვევით ნახეს. აბრევიატურა 2001–2002 წლებში შეიქმნა. იმუნური ფუნქცია 2005 წელს ივარაუდეს, მარტში, 2007 წელს ექსპერიმენტულად დაამტკიცეს. 2013 ადამიანის უჯრედებში გენომის რედაქტირებისთვის პირველი გამოყენების წელია — და არა აღმოჩენის. |
| "Cas9 ფერმენტი ვირუსის DNA ნაწილებს ეძებს და ჭრის. ბაქტერია მათ გენომში ამატებს და მეხსიერებას ქმნის." | მექანიზმი არეულია. მეხსიერებას Cas9 კი არა, Cas1 და Cas2 ქმნის (II ტიპში Csn2-ც მონაწილეობს). Cas9-ის ფუნქცია მხოლოდ ჩარევის (interference) ეტაპზეა. რიგიც შებრუნებულია: ჯერ მეხსიერება იწერება (პირველი კონტაქტისას), შემდეგ იჭრება (ხელახალი ინფექციისას). |
| "HIV DNA CRISPR-ით ადამიანის უჯრედებიდან წარმატებით ამოიღეს" | გადაჭარბებულია. ლაბორატორიაში ინტეგრირებული HIV DNA იჭრება. თუმცა EBT-101 ფაზა 1/2 კვლევაში (მაისში, 2024 წელს წარდგენილი) ხუთი მონაწილიდან მკურნალობის შემწყვეტ სამივეში ვირუსი დაბრუნდა და ანტირეტროვირუსული მკურნალობა განახლდა. უსაფრთხო იყო, მაგრამ არავინ განკურნა. |
| "კუნთის ატროფიის თაგვის ცდებში მუტაცია გამოსწორდა, ჯანმრთელი ნაშიერები დაიბადა" | ამ სტატიისთვის ვერ დადასტურდა და მემკვიდრეობითი (germline) რედაქტირების მინიშნებით შეცდომაში შემყვანია; ტექსტიდან ამოღებულია. |
| "CRISPR = რეგულარულ ინტერვალებად დაყოფილი პალინდრომული გამეორებების გროვები" | თარგმანში ორი შეცდომაა. "Interspaced" დაყოფილი კი არ ნიშნავს, შუალედებში სხვა თანმიმდევრობებით რეგულარულად დაშორებულს ნიშნავს; ასევე "Short" (მოკლე) გამოტოვებულია. უფრო ზუსტია: "შეჯგუფებული, რეგულარული ინტერვალებით განლაგებული მოკლე პალინდრომული გამეორებები." |
| "Cas = CRISPR-associated system" | ფერმენტის შემთხვევაში სწორი გაშლაა "CRISPR-associated protein"— Cas9 = CRISPR-თან დაკავშირებული ცილა 9. "CRISPR-associated system" გენების/ლოკუსის ოჯახს აღწერს. |
| სტატიაში მიმმართველი RNA, PAM და აღდგენის გზები საერთოდ არ ჩანს | ეს თავად სისტემის მუშაობის საფუძველია. მიმმართველი RNA სამიზნეს განსაზღვრავს, PAM გაჭრას უშვებს და ნამდვილი „რედაქტირება“ გაჭრის შემდეგ აღდგენაში ხდება. სამივეს გარეშე CRISPR ვერ აიხსნება; ქვემოთ ცალ-ცალკე განიხილება. |
სწორი ქრონოლოგია
მექანიზმი: რა ხდება სინამდვილეში ბაქტერიაში?
CRISPR იმუნური სისტემაა და სხვათა მსგავსად სამ ეტაპად მუშაობს: დამახსოვრება, მომზადება, შეტევა. თურქულ წყაროებში ხშირად ერთ წინადადებაშია მოქცეული და ფერმენტებს მცდარი როლები აქვს.
| ეტაპი | რა ხდება? | რომელი ცილები? |
|---|---|---|
| 1. შეძენა (ადაპტაცია) მეხსიერების ჩაწერა |
პირველი ინფექციისას დამპყრობლის DNA-ის მოკლე ნაწილი აიღება და CRISPR-ში ორ გამეორებას შორის ახალ spacer-ად თავსდება. | Cas1 და Cas2 (II ტიპში Csn2-ც). Cas1 ინტეგრაზაა. Cas9 მხოლოდ PAM-ის მეზობელი ნაწილების შერჩევას ეხმარება. |
| 2. ექსპრესია (crRNA წარმოქმნა) მომზადება |
CRISPR გრძელ pre-crRNA -დ გადაიწერება და თითო spacer-ის მქონე მოკლე crRNA-ებად მუშავდება. | II ტიპში ცალკე პატარა RNA, tracrRNA გამეორების უბანს ეწყვილება; RNase III ჭრის და მომწიფებულ crRNA-ს გამოყოფს. |
| 3. ჩარევა (interference) შეტევა |
ხელახალი ინფექციისას crRNA-იანი კომპლექსი მოძრაობს, PAM-ს ეძებს, DNA-ს ხსნის და spacer-ს მის წინ protospacer-ს უწყვილებს; დამთხვევისას ორივე ჯაჭვს ჭრის. | Cas9 — მხოლოდ ამ ეტაპზე. |
სურათი 1 · CRISPR იმუნიტეტის სამი ეტაპი
ბაქტერია ჯერ მეხსიერებას წერს, შემდეგ მიმმართველს ქმნის და ბოლოს ჭრის. გამჭრელ Cas9-ს მეხსიერების ჩაწერა არ ეხება.
Spacer-ისა და protospacer-ის სხვაობა: Spacer, ბაქტერიის CRISPR-ში გამეორებებს შორის შენახული უცხო თანმიმდევრობაა — მეხსიერების ჩანაწერი. Protospacer, ფაგის ან პლაზმიდის გენომის შესაბამისი ორიგინალია — სამიზნე. იგივე თანმიმდევრობაა, ერთი მეხსიერებაშია და მეორე მტერში.
სამი ნაწილი: მიმმართველი RNA, PAM და გაჭრა
მიმმართველი RNA
| crRNA | ერთი spacer-იდან მიღებული, დაახლოებით 20 ნუკლეოტიდის მომწიფებული მიმმართველი. სამიზნე protospacer-ს ბაზებით ეწყვილება. |
|---|---|
| tracrRNA | გამეორების კომპლემენტური ცალკე პატარა RNA. II ტიპში crRNA-ის მომწიფებისა და Cas9-ში ჩატვირთვისთვის საჭიროა. შარპანტიეს გუნდი, მარტი 2011. |
| sgRNA (ერთი მიმმართველი RNA) |
crRNA-ისა და tracrRNA-ის ერთ მოლეკულად შერწყმული ინჟინერიული ფორმაა. სწორედ ამ ნაბიჯმა აქცია ბაქტერიული იმუნიტეტი პროგრამირებად ხელსაწყოდ — ჟინეკი, ხილინსკი, შარპანტიე და დუდნა, 2012. |
PAM: სისტემის უსაფრთხოების საკეტი
PAM (protospacer adjacent motif), სამიზნის უშუალო მეზობლად აუცილებელი მოკლე DNA მოტივია. Streptococcus pyogenes Cas9-ის სტანდარტული PAM არის 5'-NGG-3'(N = ნებისმიერი ბაზა). ადამიანის გენომში NGG დაახლოებით ყოველ 8–12 ბაზაშიერთხელაა — ამიტომ გენების უმეტესობა დამიზნებადია.
PAM-ის გარეშე Cas9 არ ჭრის. მისი ამოცნობა DNA-ის გახსნისა და ბაზების დაწყვილების პირველი ნებართვაა.
ყველაზე დახვეწილი ფუნქცია საკუთარი თავის გაჭრის პრევენციაა. ბაქტერიის CRISPR-ის spacer-ებთან PAM არ არის; ფაგის protospacer-ებთან არის. ამიტომ ფაგის გამანადგურებელი იგივე crRNA საკუთარ ჩანაწერს ვერ უმიზნებს. „საკუთრისა“ და „უცხოს“ სხვაობა ორ-სამ ბაზიანი მოტივით წყდება. ბუნებამ აუტოიმუნიტეტი პუნქტუაციის ნიშნით შეაჩერა.
სად და როგორ ჭრის?
Cas9 ორმაგი ჯაჭვის წყვეტას PAM-იდან 3 ბაზური წყვილით ზემოთ ქმნის. ორი ნუკლეაზური უბანი მუშაობს: HNH crRNA-ის შესატყვის ჯაჭვს, RuvC საპირისპიროს ჭრის. წყვეტათა დაახლოებით %85 ბლაგვბოლოიანია (blunt), დანარჩენი ოდნავ საფეხუროვანი.
ნამდვილი „რედაქტირება“ გაჭრის შემდეგ ხდება
ხშირი ცნებითი შეცდომა: CRISPR „არ ჭრის და აწებებს“. ის მხოლოდ ჭრის. შედეგს — გენის გაჩუმებას თუ გამოსწორებას — უჯრედის საკუთარი აღდგენის მექანიზმი განსაზღვრავს. ორი გზა არსებობს და არჩევანი დიდწილად უჯრედის უკონტროლო მდგომარეობაზეა დამოკიდებული.
| NHEJ (არაჰომოლოგიური ბოლოების შეერთება) | HDR (ჰომოლოგიაზე დაფუძნებული აღდგენა) | |
|---|---|---|
| სჭირდება შაბლონი? | არა | დიახ — დობილი ქრომატიდა ან გარედან მიწოდებული დონორის DNA |
| სიზუსტე | შეცდომისკენ მიდრეკილია; ხშირად მცირე ინსერცია/დელეციას (indel) ტოვებს | შაბლონის გამო უშეცდომოა |
| შედეგი | სამზე არაჯერადი indel → კითხვის ჩარჩოს წანაცვლება → ადრეული stop კოდონი → გენის გაჩუმება (knockout) | წერტილოვანი მუტაციის გამოსწორება ან ახალი თანმიმდევრობის დამატება |
| როდის მუშაობს? | უჯრედული ციკლის ყველა ეტაპზე, გაუყოფელ უჯრედებშიც | ძირითადად S და G2 ფაზაში — ანუ მხოლოდ აქტიურად გამყოფ უჯრედებში |
| გაუყოფელ უჯრედში (ნეირონი, კუნთი) | მუშაობს | პრაქტიკულად გამოუყენებელია |
სურათი 2 · გაჭრის შემდეგ ორი აღდგენის გზა
CRISPR მხოლოდ ჭრის. გაჩუმებასა და გამოსწორებას უჯრედის მიერ არჩეული აღდგენის გზა განსაზღვრავს.
ცხრილი სფეროს უდიდეს ტექნიკურ შეზღუდვას ხსნის. გენის დაზიანება მარტივია — NHEJ ყველგან მუშაობს. გენის გამოსწორება უფრო რთულია, რადგან HDR მხოლოდ გამყოფ უჯრედში, ციკლის გარკვეულ მონაკვეთში ერთვება და იმავე წყვეტისთვის NHEJ-ს ეჯიბრება. ამიტომ კლინიკური CRISPR თერაპიების უმეტესობა „გამოსწორებას“ კი არა, „გამორთვას“ ეფუძნება — Casgevy-ის ჩათვლით. გენის შიგნით მუტაციის ადგილის მნიშვნელობის სტატიის ლოგიკა აქ პირიქითაა: გამოსწორება ამოცნობაზე ბევრად რთულია.
Cas9 ერთადერთი არჩევანი არ არის
| ფერმენტი | სამიზნე | PAM | გაჭრა | თვისება |
|---|---|---|---|---|
| Cas9 (S. pyogenes) | DNA | 5'-NGG-3', 3' მხარეს | ბლაგვბოლოიანი ორმაგი წყვეტა | სტანდარტული; crRNA + tracrRNA (ან sgRNA) სჭირდება |
| Cas12a (Cpf1) | DNA | 5'-TTTV-3', 5' მხარეს | საფეხუროვანი, წებოვანი ბოლოები | AT-მდიდარ სამიზნეებს ხსნის; tracrRNA არ სჭირდება, საკუთარ pre-crRNA-ს ამუშავებს |
| Cas13 | RNA | DNA PAM არ აქვს | RNA-ის გაჭრა | RNA-ის გაჩუმება, რედაქტირება და დიაგნოსტიკური ტესტები |
| SaCas9 (S. aureus) | DNA | — | ორმაგი ჯაჭვის წყვეტა | სიმცირის გამო ვირუსულ ვექტორში ეტევა; გამოიყენება იქ, სადაც SpCas9 არ ეტევა |
როგორ შედის უჯრედში? Ex vivo და in vivo
თავდაპირველი ტექსტის ex vivo / in vivo დაყოფა სწორია, თუმცა არასრული: მთავარია, რომელი გადამტანი გამოიყენება.
| გადამტანი | სად | გამოყენება | შენიშვნა |
|---|---|---|---|
| RNP ელექტროპორაცია (წინასწარ გაერთიანებული Cas9 ცილა + მიმმართველი RNA) |
უჯრედულ კულტურაში | Ex vivo ოქროს სტანდარტი — სისხლის ღეროვანი და T უჯრედები | უსწრაფესი ეფექტი, უმოკლესი სიცოცხლე, ყველაზე დაბალი არასამიზნე რისკი |
| ლიპიდური ნანონაწილაკი (LNP) | ინტრავენურად ძირითადად ღვიძლში | მთავარი in vivo არავირუსული გზა | mRNA ან RNP მიაქვს; დროებითი ექსპრესია |
| AAV | ქსოვილზე მიმართული (თვალი, ნერვული სისტემა, კუნთი) | In vivo | შეფუთვის ზღვარი ~4,7 kb — ამიტომ მცირე Cas9 ან ორმაგი ვექტორის ხერხებია საჭირო |
| ლენტივირუსი | მასპინძლის გენომში ინტეგრირდება | უმეტესად ex vivo — ღეროვანი უჯრედებისა და CAR-T-ის წარმოება | მდგრად ექსპრესიას უზრუნველყოფს |
Casgevy: პირველი დამტკიცებული CRISPR წამალი მსოფლიოში
ეს ნაწილი თავდაპირველ სტატიაში არმყოფ, სფეროს უმთავრეს მიღწევას განიხილავს. Casgevy (მოქმედი ნივთიერება exagamglogene autotemcel, მოკლედ exa-cel), Vertex Pharmaceuticals-მა და CRISPR Therapeutics-მა შექმნეს.
| თარიღი | უწყება | გადაწყვეტილება |
|---|---|---|
| 16 ნოემბერი 2023 | ბრიტანეთის MHRA | მსოფლიოში პირველი ლიცენზირებული CRISPR/Cas9 მკურნალობა. ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია და ტრანსფუზიაზე დამოკიდებული ბეტა თალასემია, 12 წლისა და უფროსები |
| 8 დეკემბერი 2023 | აშშ FDA | განმეორებითი ვაზოოკლუზიური კრიზების მქონე ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია, 12 წლისა და უფროსები |
| 16 იანვარი 2024 | აშშ FDA | ტრანსფუზიაზე დამოკიდებული ბეტა თალასემია, 12 წლისა და უფროსები |
| 13 თებერვალი 2024 | ევროკომისია | პირობითი ლიცენზია, ორივე ჩვენება, 12 წლისა და უფროსები |
| 1 ივლისი 2026 | აშშ FDA | ასაკობრივი ზღვარი 2 წლამდე შემცირდა — ორივე ჩვენებისთვის |
MHRA და ევროკავშირის დამტკიცება მხოლოდ გადანერგვისთვის შესაფერის და HLA-შესატყვისი ნათესავი დონორის არმქონე პაციენტებს მოიცავს.
როგორ მუშაობს? პაციენტის საკუთარ CD34+ სისხლის ღეროვან უჯრედებს იღებენ და CRISPR/Cas9-ით ლაბორატორიაში BCL11A გენის ერითროიდსპეციფიკურ გამაძლიერებელ (enhancer) უბანს არედაქტირებენ. BCL11A ჩვეულებრივ ფეტალურ ჰემოგლობინს (HbF) თრგუნავს; შეზღუდვის მოხსნით HbF კვლავ წარმოიქმნება. იგი არ ნამგლისდება და დაზიანებულ მოზრდილის ბეტა-გლობინს ანაცვლებს, ამიტომ იგივე ჩარევა ორივე დაავადებაში მოქმედებს.
ყურადღება: დაზიანებული გენი არ სწორდება. მის ნაცვლად დაბადების შემდეგ გამორთული სხვა გენი ირთვება. ეს NHEJ–HDR შეზღუდვის პირდაპირი შედეგია: გამორთვა გამოსწორებაზე მარტივია.
სურათი 3 · Casgevy დაზიანებულ გენს კი არ აღადგენს, სხვას ააქტიურებს
ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიაში დაზიანებულ ბეტა-გლობინის გენს არ ეხებიან. მის ნაცვლად დაბადების შემდეგ გამორთული ფეტალური ჰემოგლობინი კვლავ ირთვება.
| კვლევა | პაციენტი | შედეგი |
|---|---|---|
| CLIMB-121 მძიმე ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია |
35 ნამკურნალები, 17 შესაფასებელი | 16/17 (%94,1) სულ მცირე 12 ზედიზედ თვე ვაზოოკლუზიური კრიზის გარეშე; 17/17 (%100) სულ მცირე 12 თვე კრიზით ჰოსპიტალიზაციის გარეშე. საშუალო უკრიზო დრო 18,7 თვე (უმაღლესი 36,5). HbF 3. თვეში საერთო რაოდენობის %30-ს გასცდა, შემდეგ ~%40. |
| CLIMB-111 ტრანსფუზიაზე დამოკიდებული ბეტა თალასემია |
48 ნამკურნალები, 27 შესაფასებელი | 24/27 (%88,9) სულ მცირე 12 ზედიზედ თვე ტრანსფუზიის გარეშე, საშუალო შეწონილი Hb ≥9 g/dL. საშუალო დრო 20,5 თვე (უმაღლესი 40,7). საერთო Hb 3. თვეში ≥11, 6. თვიდან ≥12 g/dL. |
ორივე კვლევაში დაკვირვება 43,7 თვემდე გაგრძელდა. უჯრედები ყველაში დამკვიდრდა და ავთვისებიანობა არ დაფიქსირებულა. უსაფრთხოება „ბუსულფანის მიელოაბლაციურ მომზადებასა და ავტოლოგიურ გადანერგვასთან შესაბამისი“ იყო.
თუმცა პაციენტის პროცესის აუხსნელად ეს რიცხვები შეცდომაში შეგვიყვანს. Casgevy აბი ან ინფუზია კი არა, ღეროვანი უჯრედების გადანერგვის პროცესია:
(1) მობილიზაციის წამალი და აფერეზით შეგროვება — ერთ კვირამდე, საჭიროებისას განმეორებით. (2) ცენტრს გარეთ წარმოება და გამოშვების ტესტები — ექვს თვემდე. (3) საავადმყოფოში რამდენიმე დღის ბუსულფანის მოსამზადებელი ქიმიოთერაპია. (4) ერთჯერადი ინტრავენური ინფუზია. (5) ინფუზიის შემდეგ 4–6 კვირა ჰოსპიტალიზაცია. ადრეული რისკია თრომბოციტებისა და ლეიკოციტების კლების სისხლდენა და ინფექცია. მწარმოებლის საინფორმაციო ფრაზაა: „მოსამზადებელი წამლის შემდეგ შეიძლება ვეღარ დაორსულდეთ ან ვეღარ გახდეთ მამა.“
აშშ-ის სიის ფასი 2,2 მილიონი დოლარია. წვდომისა და ფასების ზოგადი ჩარჩოსთვის ონკოლოგიური წამლების ფასებისა და ახალ წამლებზე წვდომის რუკის სტატიები ნახეთ. თურქეთში Casgevy-ის ლიცენზია და ანაზღაურება ამ სტატიისთვის ვერ გადამოწმდა; ამაზე მტკიცება არ კეთდება.
შემდეგი თაობა: ბაზის და prime რედაქტირება
Cas9-ის მთავარი პრობლემა ორმაგი წყვეტაა, საიდანაც რისკის უმეტესობა მოდის, როგორც ქვემოთ უსაფრთხოებაში ნახავთ. დევიდ ლიუს ლაბორატორიამ მის დასაძლევად ორი მეთოდი შექმნა.
| CRISPR-Cas9 | ბაზის რედაქტირება | Prime რედაქტირება | |
|---|---|---|---|
| წყვეტის ტიპი | ორმაგი ჯაჭვის წყვეტა | ერთ ჯაჭვში ჭდე | ორმაგი წყვეტა არ არის |
| რისი გაკეთება შეუძლია | ჭრის და უჯრედის აღდგენას ანდობს | C→T და A→G გადასვლები (ტრანსვერსიას ვერ აკეთებს) | ბაზის ყველა 12 შეცვლა, ასევე მცირე დამატება-წაშლა |
| სჭირდება DNA შაბლონი | HDR-ისთვის დიახ | არა | არა |
| გამოქვეყნება | 2012–2013 | ლიუს ლაბორატორია (ზუსტი წლები ვერ გადამოწმდა) | ანზალონე და სხვ., Nature, 2019 |
ყველაზე თვალსაჩინო შემთხვევა: KJ Muldoon. მძიმე კარბამოილფოსფატსინთეტაზა 1-ის (CPS1) დეფიციტის მქონე ჩვილი — შარდოვანას ციკლის დარღვევა და ტოქსიკური ამიაკი სისხლში. Philadelphia-ს ბავშვთა საავადმყოფოსა და Penn Medicine-ში, საკუთარი ვარიანტისთვის შექმნილი ბაზის რედაქტირება ლიპიდური ნანონაწილაკით ღვიძლში მიაწოდეს.
პირველი დოზა თებერვალში, 2025 წელს, დაახლოებით 6–7 თვისას მისცეს; მარტსა და აპრილში, 2025 წელს კიდევ ორი დოზა. ვარიანტის განსაზღვრიდან წარმოებამდე ექვს თვეზე ნაკლები დასჭირდა. აპრილში, 2025 წლისთვის მძიმე გვერდითი მოვლენა არ იყო; მეტ ცილას იტანდა, ნაკლები წამალი სჭირდებოდა და ვირუსული ინფექცია ამიაკის მატების გარეშე გადაიტანა. New England Journal of Medicine, 15 მაისი 2025.
მნიშვნელობა ერთი პაციენტის გაუმჯობესებაზე დიდია: შემთხვევამ აჩვენა, რომ მკურნალობა ერთ ადამიანზე შეიძლება შეიქმნას და თვეებში დამზადდეს. იშვიათ მუტაციებში დღევანდელი მოდელი ეკონომიკურად შეუძლებელია; ამან შეიძლება შეცვალოს. თუმცა ექსპერიმენტულია და არა დამტკიცებული პროდუქტი.
CRISPR და კიბო: რეალურად სად ვართ?
თავდაპირველ სტატიაში კიბო „რევოლუციური მიდგომის“ სფეროდ ჩანს. სწორია, თუმცა არასრული. კონკრეტულად:
აშშ-ის პირველი CRISPR ონკოლოგიური კვლევა (Pennsylvania, 2020)
| პაციენტების რაოდენობა | 3 (შორსწასული კიბო) |
|---|---|
| ჩარევა | T უჯრედებში სამი გენი გამორთეს — TRAC და TRBC (საკუთარი T რეცეპტორის ჯაჭვები) და PDCD1 (PD-1); შემდეგ ლენტივირუსული ვექტორით NY-ESO-1-ის სპეციფიკური სინთეზური TCR დაამატეს |
| უსაფრთხოება | მკურნალობასთან დაკავშირებული მძიმე მოვლენა არ იყო |
| შენარჩუნება | რედაქტირებული უჯრედები თვეები დარჩა — ადრე დადასტურებულზე დიდხანს; ერთში 4. თვეში T უჯრედების ~%20 კვლავ მრავალ რედაქტირებას ატარებდა |
| ეფექტიანობა | ობიექტური პასუხი არ არის. ორში სტაბილური დაავადება, ერთში შერეული პასუხი (ზოგ დაზიანებაში ~%50 შემცირება ~4 თვე, სხვები პროგრესირებდა). ბოლოს ყველა პროგრესირდა, ერთი გარდაიცვალა. |
ღირებულება უსაფრთხოების გზავნილშია და არა სამკურნალო ეფექტში. სამი გენით რედაქტირებული T უჯრედები ადამიანში თვეები მძიმე ტოქსიკურობის გარეშე დარჩა. მაგრამ სიმსივნე არ შეამცირა. სხვაობა უნდა შევინარჩუნოთ: „CRISPR კიბოში გამოიცადა და უსაფრთხო იყო“ სწორია; „CRISPR-მა კიბო განკურნა“ მცდარია.
ალოგენური CAR-T: ყველაზე რეალისტური ონკოლოგიური გამოყენება
დღევანდელი CAR-T ავტოლოგიურია: საკუთარი T უჯრედები იღება, იცვლება და ბრუნდება. პროცესი კვირებს მოითხოვს და ძვირია. ალოგენური CAR-T ჯანსაღი დონორისგან იწარმოება და თაროდან გამოსაყენებელია, მაგრამ დონორის T უჯრედი ქსოვილებს უტევს. გამოსავლად CRISPR გამოიყენება: T რეცეპტორისა და ქსოვილშეთავსების გენები ითიშება.
| პაციენტების რაოდენობა | 12, ოთხ დოზურ დონეზე (30, 100, 300, 600 ×10⁶ CAR+ T უჯრედი) |
|---|---|
| დაავადებები | განმეორებული/რეზისტენტული B უჯრედული კიბოები: ფოლიკულური, მარგინალური ზონის, მანტიის და მსხვილი B უჯრედული ლიმფომა |
| საერთო პასუხი | 8/12 (%67) |
| სრული პასუხი | 6/12 (%50) |
| პასუხის ხანგრძლივობა | ერთი სრული პასუხი 12 თვეს გასცდა; ხუთი პასუხი 6 თვეზე მეტხანს გაგრძელდა |
| ტოქსიკურობა | დოზაშემზღუდველი ტოქსიკურობა არაა; grade 3 ან მეტი ინფექცია არაა. ციტოკინების სინდრომი 7/12-ში, მხოლოდ grade 1–2; ICANS 4/12-ში, მხოლოდ grade 1–2; GvHD არ იყო |
| მარეგულირებელი | FDA-მ, 9 დეკემბერს 2024 წელს ფოლიკულური და მარგინალური ზონის ლიმფომისთვის RMAT სტატუსი მიანიჭა |
იმედისმომცემია, მაგრამ მხოლოდ 12 პაციენტის ფაზა 1-ია. დოზებს შორის პასუხი და GvHD-ის არქონა მნიშვნელოვანია, თუმცა გამძლეობის, ხანგრძლივი უსაფრთხოებისა და ავტოლოგიურთან შედარების მონაცემი არაა. სოლიდურ სიმსივნეებზე CAR-T-ის მცდელობები გლიობლასტომის B7-H3 CAR-T და B7-H3 მიზნობრივი მკურნალობის სტატიებში განვიხილეთ.
ლაბორატორიაში: CRISPR სკრინინგი და ახალი სამიზნეები
ონკოლოგიაში უდიდესი წვლილი მკურნალობა კი არა, სამიზნის აღმოჩენა შეიძლება იყოს. გენომურ knockout სკრინინგში ათასობით გენი ცალ-ცალკე ითიშება და იზომება, რომელი კიბო რომელი გენის გარეშე ვერ ცოცხლობს.
კლასიკური მაგალითია WRN ჰელიკაზა. Nature-ში 2019 წლის კვლევამ, მიკროსატელიტური არასტაბილურობის (MSI) კიბოების WRN ჰელიკაზაზე დამოკიდებულებააჩვენა, MSI-ის არმქონენი კი არაა დამოკიდებული. WRN მოლეკულურად განსაზღვრულ ჯგუფში შერჩევითად სასიკვდილო სამიზნეა — MSI-ის მქონე კოლორექტული, ენდომეტრიუმისა და კუჭის კიბოებისთვის. სამიზნე პაციენტიდან კი არა, სკრინინგის ეკრანიდან მოვიდა. AI-ით წამლის აღმოჩენა Virtual Biotech სტატიაში განვიხილეთ; CRISPR სკრინინგი ამ ხაზის ექსპერიმენტული მხარეა.
უსაფრთხოება: გულწრფელი ნაწილი
პოპულარულად რისკს „არასამიზნე გაჭრამდე“ ამცირებენ. თუმცა დადასტურებული პრობლემების ნაწილი ზუსტად სამიზნეზე ხდება — სწორ ადგილას გაჭრაც სარისკოა.
| პრობლემა | წყარო | რა აღმოჩნდა? |
|---|---|---|
| p53 პრობლემა | ჰააპანიემი და სხვ., Nature Medicine, 11 ივნისი 2018 | Cas9 გაჭრა, p53-ით მართული DNA დაზიანების პასუხსა და ციკლის შეჩერებას იწვევს. შედეგი შემაშფოთებელია: ყველაზე ადვილად p53-დარღვეული უჯრედები რედაქტირდება. p53 მთავარი სუპრესორია, ამიტომ ავტორებმა უჯრედული თერაპიების შექმნისას p53 ფუნქციის მონიტორინგი პირდაპირ ურჩიეს. |
| დიდი დელეციები და რთული გადალაგებები | კოსიცკი, ტომბერგი, ბრედლი, Nature Biotechnology 2018;36:765–771 | Cas9 ორმაგი წყვეტები კილობაზების სიგრძის წაშლას და რთულ გადალაგებას იწვევს, რაც სტანდარტული მოკლე PCR გენოტიპირებისას გამორჩება. |
| ქრომოთრიფსისი | Nature Genetics 2021 | ქრომოსომის დაშლა და მცდარი შეერთება (კიბოს გენომებთან დაკავშირებული მოვლენა) Cas9 გაჭრის სამიზნეზე და არა არასამიზნე შედეგად აღიწერა. |
ეს აკრძალვას არ ნიშნავს, მაგრამ სამი საკითხის გაგება გვჭირდება.
პირველი: რისკის უმეტესობა ორმაგი ჯაჭვის წყვეტიდან მოდის. ბაზისა და prime რედაქტირების უწყვეტობა თეორიული უსაფრთხოების უპირატესობაა და სფერო აქეთ გადადის.
მეორე: კლინიკური მონაცემები ჯერჯერობით დამაიმედებელია. Casgevy-ის კვლევებში 43,7 თვემდე ავთვისებიანობა არ დაფიქსირდა; Penn-ის ონკოლოგიურ კვლევაში მძიმე სამკურნალო მოვლენა არ იყო. თუმცა კიბოს რისკისთვის ეს მოკლე დაკვირვებაა — და მოსამზადებელ ბუსულფანს თავად აქვს მეორეული ავთვისებიანობის ცნობილი რისკი.
მესამე: არასამიზნე გაჭრის დადასტურებული კლინიკური შედეგები და უწყებების ოფიციალური პოზიცია ხანგრძლივ კიბოს რისკზე ამ სტატიისთვის ვერ გადამოწმდა. ეს „რისკი არაა“ კი არა, „კითხვას ჯერ პასუხი არა აქვს“ განცხადებაა.
ჰე ძიანკუი და მემკვიდრეობითი რედაქტირების აკრძალვა
| 26 ნოემბერი 2018 | ჰე ძიანკუი CRISPR-ით რედაქტირებული გენომის ტყუპი გოგონების დაბადებას აცხადებს. სამიზნეა CCR5; მიზანი HIV რეზისტენტობაა. |
|---|---|
| რეაქცია | 122 ჩინელი მეცნიერი კვლევას „არაეთიკურად“ და „გიჟურად“ აცხადებს. ჰონგ-კონგის სამიტის ნობელიანტი თავმჯდომარე დევიდ ბალტიმორი „შეძრწუნებასა და სევდას“ გამოხატავს; კომიტეტი 28 ნოემბერს მას უპასუხისმგებლობად და ნორმების დარღვევად აფასებს. კრიტიკა არასაკმარის ინფორმირებულ თანხმობას, გაუმჟღავნებელ რისკებსა და რეცენზირების არქონას ეხება. |
| 30 დეკემბერი 2019 | შენჟენის ნანშანის სასამართლო უკანონო პრაქტიკისთვის უსჯის: სამი წლის ციხეს და 3 მილიონ იუანს. ორ თანამშრომელს ორი წელი და 18 თვე მიესაჯა. |
| აპრილი 2022 | სასჯელის შემდეგ თავისუფლდება. |
| დღეს | ჯანმრთელობის მსოფლიო ორგანიზაციამ, 2018 წელს შექმნილი ექსპერტული კომიტეტით, ადამიანის მემკვიდრეობითი გენომის რედაქტირება კვლავ მეტისმეტად სარისკოდ და გამოუყენებლად მიიჩნია. ჩინეთმა, 2020 წელს სამოქალაქო და სისხლის კოდექსები შეცვალა, რეპროდუქციული რედაქტირება აკრძალა და სასჯელი შვიდ წლამდე გაზარდა. |
ამ მოვლენას ონკოლოგიისთვისაც აქვს გაკვეთილი. ჩარევა ტექნიკურად რთული არ იყო — CRISPR-ის სიმარტივე და სიძვირის არქონა ყველაზე მეტად ნაქები თვისება იყო. ბარიერი ტექნიკაში კი არა, ინსტიტუტებში იყო; მათ ერთი ადამიანი გასცდა. პაციენტთა ყველა დღევანდელი უჯრედული მკურნალობა სომატურია— მხოლოდ თავად ადამიანს ეხება და შთამომავლობას არ გადაეცემა. ეს პაციენტთან უნდა დაზუსტდეს: CAR-T-ის მსგავსი მკურნალობა თქვენი შვილების გენომს არ ცვლის.
ნობელი და პატენტი: ვისი აღმოჩენაა?
2020 ნობელის ქიმიის პრემია, ემანუელ შარპანტიესა და ჯენიფერ ა. დუდნას თანაბრად, „გენომის რედაქტირების მეთოდის შექმნისთვის“ გადაეცა. სამი ადამიანის შეზღუდვის გამო ბევრი მონაწილე გარეთ დარჩა, რამაც კამათი გამოიწვია.
| ვინ | წვლილი |
|---|---|
| ფენგ ჟანგი | ადამიანის უჯრედებში აამუშავა CRISPR-Cas9 (3 იანვარი 2013). აკადემიის მიერ ფუნდამენტურის გამოყენებითზე უპირატესობა აშშ–ევროკავშირის საპატენტო დავის ფონზე „დიდ გზავნილად“ შეფასდა. |
| ვირგინიუს შიკშნისი | იმავე ბიოქიმიურ შედეგამდე მივიდა; სტატია ჟინეკისაზე ადრე გაგზავნა მაგრამ რეცენზირებამდელი უარყოფის გამო გვიან გამოქვეყნდა. 2018 Kavli ნანომეცნიერების პრემია დუდნასა და შარპანტიეს გაუზიარა. |
| ფრანსისკო მოხიკა | CRISPR დაარქვა და იმუნური ფუნქცია ივარაუდა (2005) |
| როდოლფ ბარანგუ, ფილიპ ჰორვატი | ფუნქცია ექსპერიმენტულად დაამტკიცეს (2007) |
მათი გამოტოვების შესახებ წყაროიანი კრიტიკა ამ სტატიისთვის ვერ გადამოწმდა; წვლილის თარიღები დადასტურდა. ნობელის პროცესზე მეტი 2020 ნობელის ქიმიის სტატიაში ნახეთ.
საპატენტო დავა ჯერ არ დასრულებულა. ბერკლის მხარემ (CVC) 25 მაისს 2012 წელს, Broad Institute-მა 12 დეკემბერს 2012 წელს განაცხადი შეიტანა; Broad-მა დაჩქარებით აპრილში, 2014 წელს პირველი პატენტი მიიღო. აშშ-ის სააპელაციო საბჭომ 15 თებერვალს 2017 წელს და 28 თებერვალს 2022 წელს Broad-ის სასარგებლოდ გადაწყვიტა. თუმცა 12 მაისს 2025 წელს ფედერალურმა სააპელაციო სასამართლომ, საბჭოს „გამოგონების იდეის ჩამოყალიბების“ შეფასება გააუქმა და საქმე დააბრუნა: სამართლებრივი კრიტერიუმი მცდარი იყო. სწორია, იმდენად დასრულებული იყო თუ არა იდეა, რომ კვალიფიციურ პირს დამატებითი გამოგონების გარეშე განეხორციელებინა. პრიორიტეტი დღემდე გადაწყვეტილი არაა.
DROZDOGAN აკადემიის კომენტარი
განახლებისას საყურადღებო იყო, რომ შესასწორებელი ცოდნა მცდარი კი არა, მოძველებული და ზედმეტად ოპტიმისტური იყო. 2018–2020 ტექსტი დამტკიცებულ წამალს ვერ მოიცავდა, თუმცა მთავარ ზღვარსაც არ აჩვენებდა: კიბოსთვის დამტკიცებული CRISPR ჯერ არ არსებობს.
⚡ რატომ არის მნიშვნელოვანი
პაციენტები და ოჯახები CRISPR-ზე ისმენენ და სამართლიანად კითხულობენ: „ეს ჩემთვის არჩევანია?“ გულწრფელი პასუხია არა — თუმცა ჯერ არა. რეალისტური გამოყენება სიმსივნის კი არა, იმუნური უჯრედის რედაქტირებაა: ალოგენური CAR-T. CTX112-ის 12 პაციენტის ფაზა 1-ში %67 პასუხი და GvHD-ის არქონა მნიშვნელოვანი სიგნალია, თუმცა 12 პაციენტი მხოლოდ 12-ია.
✅ ძლიერი მხარე
Casgevy-მ აჩვენა, რომ რედაქტირება დაპირება კი არა, ლიცენზირებული პროდუქტია და რიცხვები კარგია: ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიაში 16/17 პაციენტი ერთ წელზე მეტხანს უკრიზოა, თალასემიაში 24/27 ტრანსფუზიისგან დამოუკიდებელია. 43,7 თვემდე ავთვისებიანობა არ იყო. უფრო შთამბეჭდავია KJ Muldoon: ერთი ჩვილისთვის ექვს თვეზე ნაკლებში შექმნილი მკურნალობა. ამან იშვიათი დაავადების წამლის ეკონომიკა შეიძლება თავიდან შექმნას.
⚠️ სუსტი მხარე
სამი საკითხი. ბიოლოგია: CRISPR-მა გაჭრა გაამარტივა, გამოსწორება არა — HDR მხოლოდ გამყოფ უჯრედშია, ამიტომ უმეტესობა გამორთვაა; Casgevy-ც დაზიანებულს კი არ ასწორებს, სხვა გენს თიშავს. უსაფრთხოება: p53 შერჩევა, კილობაზური დელეციები და ქრომოთრიფსისი სამიზნეზე არსებული პრობლემებია და ხანგრძლივი კიბოს რისკი უპასუხოა. წვდომა: 2,2 მილიონი დოლარი, ექვს თვემდე წარმოება, ბუსულფანი, 4–6 კვირა საავადმყოფო და მუდმივი უნაყოფობის რისკი — ეს აბი კი არა, გადანერგვაა.
🩺 რა ვუთხრათ პაციენტს
(1) დღეს კიბოსთვის დამტკიცებული CRISPR არაა; ყველა პროგრამა კვლევითია. (2) კვლევაში მონაწილეობა დამტკიცებული მკურნალობა არ არის; ფაზა 1-ის მთავარი მიზანი უსაფრთხოებაა და არა შემცირება. (3) სომატური ცვლილება არ მემკვიდრეობს — CAR-T თქვენი შვილების გენომს არ ცვლის. (4) არალიცენზირებულ ფასიან ცენტრებთან, რომლებიც „CRISPR-ით კიბოს მკურნალობას“ გპირდებათ, ძალიან ფრთხილად იყავით; ასეთი დამტკიცებული სერვისი არაა. (5) რეალური წინსვლა ჰემატოლოგიასა და იშვიათ დაავადებებშია; შეიძლება კიბოს მომავალს მიანიშნებდეს, მაგრამ გარანტია არაა.
❓ ღია კითხვები
უჯრედულ თერაპიებს ათი წლის შემდეგ მეორეული კიბოს რისკი ექნება? მაქსიმალური დაკვირვება 43,7 თვეა და მოსამზადებელი რეჟიმიც სურათს ართულებს. მეორე: ბაზისა და prime რედაქტირება წყვეტის მოხსნით მართლა ამცირებს რისკს თუ სხვა პროფილს ქმნის? მესამე: ალოგენური CAR-T ავტოლოგიურის თანაბრად ეფექტიანი იქნება? მზა პროდუქტის ფასი და წვდომა მცირე ეფექტიანობის დანაკარგის შემთხვევაშიც შეიძლება ღირდეს, თუმცა ეს გაცვლა ჯერ არ გაზომილა.
დასკვნა: ისტორია 1987 წელს გაუგებარი გამეორებებით დაიწყო და 2023 წელს დამტკიცებულ წამლამდე მივიდა — ოცდათექვსმეტი წელი. ასე ნელა მუშაობს „რევოლუცია“. დღეს ორი მემკვიდრეობითი სისხლის დაავადებისთვის ეფექტიანი მკურნალობა, ერთი ჩვილის ექსპერიმენტული ჩარევა და ონკოლოგიაში ადრეული, გამამხნევებელი ფაზა 1 მონაცემები გვაქვს. სწორია არა „CRISPR კიბოს დაამარცხებს“, არამედ „კიბოს უჯრედის ნაცვლად მის შემტევ უჯრედს შეცვლით შეიძლება იმუშაოს“ — მტკიცებულება ჯერ 12 პაციენტია. ბაქტერიის ანტივირუსული მეხსიერებიდან წამალი მივიღეთ; კიბოსთვისაც შეიძლება, თუმცა ჯერ არა.
ხშირი კითხვები
- როდის აღმოაჩინეს CRISPR?
- გამეორებები 1987 წელს შემთხვევით ნახეს, აბრევიატურა 2001–2002 წლებში შეიქმნა, ფუნქცია 2005 წელს ივარაუდეს და 2007 წელს დაამტკიცეს, პროგრამირებადი მაკრატელი 2012 წელს აჩვენეს, ადამიანში 3 იანვარს 2013 წელს აამუშავეს. „2013 წელს აღმოაჩინეს“ მცდარია.
- როგორ იშლება CRISPR?
- Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — „შეჯგუფებული, რეგულარული ინტერვალებით განლაგებული მოკლე პალინდრომული გამეორებები“. „დაყოფილი“ მცდარია: interspaced ნიშნავს, რომ შუალედებში სხვა თანმიმდევრობებია მოთავსებული. Cas ფერმენტის შემთხვევაში „CRISPR-associated protein“-ია (CRISPR-თან დაკავშირებული ცილა).
- რა არის PAM და რატომაა მნიშვნელოვანი?
- სამიზნის უშუალო მეზობლად აუცილებელი მოკლე DNA მოტივია; S. pyogenes Cas9-ისთვის 5'-NGG-3'. მის გარეშე Cas9 არ ჭრის. საკუთარი ჩანაწერების გვერდით PAM-ის არარსებობით თვითგაჭრას აჩერებს.
- CRISPR მართლა „ჭრის და აწებებს“?
- არა — CRISPR მხოლოდ ჭრის. შედეგს უჯრედის აღდგენა განსაზღვრავს. NHEJ უშაბლონო და შეცდომადია, ხშირად გენს აჩუმებს; HDR შაბლონით ასწორებს, მაგრამ მხოლოდ გამყოფ უჯრედში, ციკლის გარკვეულ ფანჯარაში. ამიტომ დაზიანება მარტივია, გამოსწორება — რთული.
- არის დამტკიცებული CRISPR წამალი?
- დიახ, ერთი: Casgevy (exagamglogene autotemcel). გაერთიანებული სამეფო 16 ნოემბერი 2023, აშშ 8 დეკემბერი 2023 (ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია) და 16 იანვარი 2024 (ბეტა თალასემია), ევროპა 13 თებერვალი 2024. აშშ-ში 1 ივლისს 2026 წელს ასაკი 2-მდე შემცირდა.
- არის კიბოსთვის დამტკიცებული CRISPR?
- არა. ყველა ონკოლოგიური პროგრამა ფაზა 1 ან ფაზა 1-2 ეტაპზეა. ყველაზე იმედისმომცემია CRISPR-ით შექმნილი ალოგენური CAR-T უჯრედები; CTX112-ის 12 პაციენტის ფაზა 1-ში %67 საერთო და %50 სრული პასუხი იყო, FDA-მ 9 დეკემბერს 2024 წელს RMAT სტატუსი მიანიჭა. ეს დაჩქარებული განვითარებაა და არა დამტკიცება.
- განიკურნა HIV CRISPR-ით?
- არა. ლაბორატორიაში ინტეგრირებული HIV DNA იჭრება. თუმცა EBT-101 ფაზა 1/2 კვლევაში მკურნალობის შემწყვეტი სამი მონაწილის სამივეში ვირუსი დაბრუნდა და თერაპია განახლდა — ერთი 16 კვირა დათრგუნული დარჩა. უსაფრთხო იყო, თუმცა არავინ განკურნა, რადგან ყველა ფარულად ინფიცირებულ უჯრედს ვერ მიაღწია.
- გადაეცემა CRISPR მკურნალობა ჩემს შვილებს?
- არა. ყველა დღევანდელი გენური რედაქტირება სომატურია — მხოლოდ ნამკურნალების უჯრედებს ეხება, თაობებს არ გადაეცემა. სასქესო უჯრედის რედაქტირებას WHO მეტისმეტად სარისკოდ მიიჩნევს და მრავალ ქვეყანაში, ჩინეთის ჩათვლით, აკრძალულია.
- იწვევს CRISPR კიბოს?
- კითხვა ღიაა და პასუხია „ჯერ უცნობია“. სამი დადასტურებული შიშია: Cas9 გაჭრა p53-დარღვეულ უჯრედებს არჩევს (2018), კილობაზურ წაშლას ქმნის (2018) და ქრომოთრიფსისი სამიზნეზე შედეგად აღიწერა (2021). კლინიკური მონაცემები ჯერჯერობით დამაიმედებელია: Casgevy-ში 43,7 თვემდე ავთვისებიანობა არაა, თუმცა ეს კიბოს რისკისთვის მოკლე დროა.
- განსხვავდება ბაზის რედაქტირება CRISPR-ისგან?
- იგივე დამიზნებას იყენებს, თუმცა ორმაგ წყვეტას არ ქმნის: ერთჯაჭვიანი ჭდით C→T ან A→G იცვლება. Prime წყვეტის გარეშე ბაზის ყველა 12 ცვლილებასა და მცირე დამატება-წაშლას აკეთებს. რადგან რისკი ორმაგ წყვეტას უკავშირდება, თეორიულად უფრო უსაფრთხოა.
ლექსიკონი
- CRISPR
- ბაქტერიებისა და არქეების გენომში მოკლე პალინდრომული გამეორებები, შუალედში უცხო DNA-ით. ადაპტური იმუნიტეტის მეხსიერებაა.
- Cas9
- CRISPR-თან დაკავშირებული ცილა 9. RNA-ით მიმართული DNA ენდონუკლეაზა; მხოლოდ ჩარევის ეტაპზე მოქმედებს.
- Cas1 / Cas2
- ახალი spacer-ების დამატებისა და მეხსიერების ცილები. Cas1 ინტეგრაზაა.
- Spacer
- უცხო თანმიმდევრობა, რომელიც ბაქტერიის CRISPR-ში გამეორებებს შორის ინახება. მეხსიერების ჩანაწერი.
- Protospacer
- ფაგის ან პლაზმიდის გენომში spacer-ის შესატყვისი ორიგინალი. სამიზნე.
- PAM
- Protospacer adjacent motif. სამიზნის გვერდით აუცილებელი მოკლე მოტივი; S. pyogenes Cas9-ისთვის 5'-NGG-3'. გაჭრის წინაპირობა.
- crRNA
- ერთი spacer-იდან მიღებული დაახლოებით 20-ნუკლეოტიდიანი მიმმართველი RNA.
- tracrRNA
- II ტიპში crRNA-ის მომწიფებისა და Cas9-ში ჩატვირთვისთვის აუცილებელი პატარა ცალკე RNA.
- sgRNA
- crRNA-ისა და tracrRNA-ის შერწყმული მოლეკულა. CRISPR-ის პროგრამირებად ხელსაწყოდ ქცევის ინჟინერიული ნაბიჯი.
- NHEJ
- არაჰომოლოგიური ბოლოების შეერთება. უშაბლონო, შეცდომადი აღდგენა, მცირე indel-ებითა და ხშირად გენის გაჩუმებით.
- HDR
- ჰომოლოგიაზე დაფუძნებული აღდგენა. შაბლონით, უშეცდომოდ, ძირითადად გამყოფ უჯრედში მუშაობს.
- ინდელი
- მცირე ინსერცია ან დელეცია. სამის არაჯერადი ჩარჩოს წანაცვლებას იწვევს.
- Ex vivo
- უჯრედები სხეულს გარეთ რედაქტირდება და უკან ბრუნდება.
- In vivo
- კომპონენტები უშუალოდ პაციენტის სხეულში მიეწოდება.
- ბაზის რედაქტირება
- ორმაგი წყვეტის გარეშე ერთი ბაზის შეცვლა (C→T, A→G).
- Prime რედაქტირება
- წყვეტისა და დონორის DNA-ის გარეშე ახალი ინფორმაციის ჩამწერი „იპოვე და შეცვალე“ სისტემა.
- ალოგენური CAR-T
- ჯანსაღი დონორის და არა საკუთარი უჯრედების CAR-T. CRISPR დონორის უჯრედის პაციენტზე შეტევის პრევენციისთვის გენებს თიშავს.
- RMAT
- Regenerative Medicine Advanced Therapy. FDA-ს რეგენერაციული პროდუქტების განვითარების დაჩქარების სტატუსი; დამტკიცება არაა.
- ქრომოთრიფსისი
- ქრომოსომის დაშლა და არასწორი რიგით შეერთება. კიბოს გენომებში გვხვდება.
გამჭვირვალობის შენიშვნა.
გადამოწმებული: იშინოს 1987 დაკვირვება და ორგანიზმი; მოხიკას 1993–2000 კვლევები; აბრევიატურა 2001–2002 და cas1–cas4 აღწერა; 2005 წელს სამი გუნდის spacer–ფაგის დამთხვევა და მოხიკას ჰიპოთეზა; ბარანგუ–ჰორვატის მარტი 2007 მტკიცებულება; მარაფინი–სონტჰაიმერი 2008; მუანოს დეკემბერი 2010 გაჭრის ადგილი; შარპანტიეს მარტი 2011 tracrRNA აღმოჩენა; ჟინეკი და სხვ. Science 337:816–821 მონაცემები და sgRNA შერწყმა; გასიუნას–შიკშნისის PNAS 4 სექტემბერი 2012 და 18 აპრილი 2012 უარის ისტორია; ჟანგისა და ჩერჩის 3 იანვარი 2013 ერთდროული სტატიები და ჩერჩის %2–38; Science-ის 18 დეკემბერი 2015 არჩევანი და ორი მეორე ადგილი; სამეტაპიანი მექანიზმი, Cas1/Cas2/Csn2 და Cas9 როლები, spacer–protospacer ცნებები; crRNA/tracrRNA/sgRNA; PAM თანმიმდევრობა, სიხშირე და თვითგაჭრის პრევენცია; PAM-იდან 3 ბაზით ზემოთ გაჭრა, HNH/RuvC და %85 ბლაგვი წყვეტა; NHEJ და HDR, HDR-ის S/G2 შეზღუდვა; Cas12a, Cas13 და SaCas9; გადამტანები და AAV ~4,7 kb ზღვარი; Casgevy-ის ხუთი გადაწყვეტილება და თარიღები, BCL11A ერითროიდული გამაძლიერებელი, CLIMB-121 და CLIMB-111 შედეგები, 43,7 თვე ავთვისებიანობის გარეშე, პროცესის ნაბიჯები, უნაყოფობა და 2,2 მილიონი დოლარი; prime ანზალონე 2019 და ბაზის რედაქტირების ლიუს ლაბორატორია; KJ Muldoon დიაგნოზი, დაწესებულებები, დოზები, ექვს თვეზე ნაკლები წარმოება და 15 მაისი 2025 NEJM გამოცემა; Penn ფაზა 1 დიზაინი, სამი გენი, სამი პაციენტი და ობიექტური პასუხის არქონა; CTX112 ფაზა 1 მონაცემები და 9 დეკემბერი 2024 RMAT; ჰააპანიემი 2018 p53, კოსიცკი 2018 დიდი დელეცია და 2021 ქრომოთრიფსისი; EBT-101 ფაზა 1/2; WRN/MSI Nature 2019 აღმოჩენა; ჰე ძიანკუის თარიღები, სასჯელი, გათავისუფლება, 122 მეცნიერი და ბალტიმორის რეაქცია; ნობელი 2020 და ოფიციალური მიზეზი; შიკშნისის 2018 Kavli; საპატენტო თარიღები და 12 მაისი 2025 ფედერალური გადაწყვეტილება.
ვერგადამოწმებული: ჟინეკის სტატიის ონლაინ გამოქვეყნებისა და გაგზავნის თარიღები; Science-ის ორი მეორე ადგილის წლები; ბარანგუ–ჰორვატის 2007 სტატიის სრული მონაცემები; აბრევიატურის 2001 თუ 2002 წელს შეთანხმება (ორივე გადმოცემულია); მოხიკას, ბარანგუსა და ჰორვატის არდაჯილდოების წყაროიანი კრიტიკა; NHEJ–HDR ეფექტიანობა; ბაზის რედაქტირების პირველი წლები; იჰრის 2018 p53 სტატია; არასამიზნე კლინიკური შედეგები; უწყებების გრძელვადიანი კიბოს რისკის პოზიცია; CTX110 და CTX130; Caribou, Intellia და Beam ონკოლოგია (BEAM-201 ჩათვლით); DepMap დეტალები; Casgevy აშშ-ს გარეთ ფასი და ნამკურნალებთა რაოდენობა; NTLA-2001 სამიზნე; WHO-ს 2021 მართვის დოკუმენტების ზუსტი მონაცემები; თურქეთში Casgevy-ის ლიცენზია, ანაზღაურება და CRISPR კლინიკური კვლევების არსებობა — ამ საკითხებზე მტკიცებები არ გაკეთებულა. თაგვებში კუნთის აღდგენისა და ჯანმრთელი ნაშიერების ფრაზა ვერგადამოწმებისა და მემკვიდრეობითი ცვლილების მინიშნების გამო არ შევიდა.
შეფასებების წყარო: „2013 აღმოჩენის კი არა, გამოყენების წელია“, „CRISPR მხოლოდ ჭრის“, „გამორთვის სიმარტივით კლინიკური უმეტესობა გამორთვაა“, „Casgevy აბი კი არა, გადანერგვაა“ და „კიბოში მისი შემტევი უჯრედის რედაქტირებაა სწორი“ შეფასებები ამ სტატიას ეკუთვნის. p53 შერჩევის გაფრთხილება, EMA-ისა და FDA-ს ფრაზები, Penn-ის უპასუხობა და ქრომოთრიფსისი თავად წყაროების ნათქვამია.
ინტერესთა დეკლარაცია: არცერთ ნახსენებ წამალთან, პროდუქტსა თუ კომპანიასთან კავშირი არ გვაქვს.
წყაროები
- Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A. Journal of Bacteriology 1987;169(12):5429–5433.
- Broad Institute. „CRISPR ქრონოლოგია.“ broadinstitute.org
- Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E. „პროგრამირებადი ორმაგი RNA-ით მიმართული DNA ენდონუკლეაზა ბაქტერიულ ადაპტურ იმუნიტეტში.“ Science 2012;337(6096):816–821.
- Gasiunas G, Barrangou R, Horvath P, Šikšnys V. PNAS 2012;109:E2579–E2586.
- Cong L და სხვ. Science 2013;339(6121):819–823; Mali P და სხვ. Science 2013;339(6121):823–826. ორივე 3 იანვარი 2013.
- AAAS. „Science-მა CRISPR გენომის რედაქტირება 2015 წლის მიღწევად აირჩია.“ 18 დეკემბერი 2015. aaas.org
- ნობელის ქიმიის პრემია 2020. nobelprize.org
- Vertex Pharmaceuticals / CRISPR Therapeutics. MHRA (16 ნოემბერი 2023), FDA (8 დეკემბერი 2023 და 16 იანვარი 2024), ევროკომისია (13 თებერვალი 2024) და FDA ასაკის გაფართოება (1 ივლისი 2026).
- Vertex Pharmaceuticals. CLIMB-121 და CLIMB-111 ძირითადი კვლევები, EHA 2023 მონაცემთა ჭრილი.
- ევროპის წამლის სააგენტო. Casgevy EPAR. ema.europa.eu
- Stadtmauer EA, June CH და სხვ. „CRISPR-ით შექმნილი T უჯრედები რეზისტენტული კიბოს პაციენტებში.“ Science 2020. doi:10.1126/science.aba7365
- CRISPR Therapeutics. CTX112 ფაზა 1 მონაცემები, ASH 2024; RMAT განცხადება 9 დეკემბერი 2024.
- Anzalone AV და სხვ. Prime რედაქტირება. Nature 2019.
- Penn Medicine და Children's Hospital of Philadelphia. KJ Muldoon-ის განცხადებები; New England Journal of Medicine, 15 მაისი 2025.
- Haapaniemi E, Botla S, Persson J, Schmierer B, Taipale J. „CRISPR–Cas9 რედაქტირება p53-ით მართულ DNA დაზიანების პასუხს იწვევს.“ Nature Medicine 2018;24(7).
- Kosicki M, Tomberg K, Bradley A. „CRISPR–Cas9-ის ორმაგი წყვეტის აღდგენა დიდ დელეციებსა და რთულ გადალაგებას იწვევს.“ Nature Biotechnology 2018;36:765–771.
- „ქრომოთრიფსისი როგორც CRISPR–Cas9 რედაქტირების სამიზნეზე შედეგი.“ Nature Genetics 2021.
- Excision BioTherapeutics. EBT-101 ფაზა 1/2 შუალედური შედეგები, ASGCT, მაისი 2024.
- „WRN ჰელიკაზა მიკროსატელიტურად არასტაბილურ კიბოში სინთეზურად ლეტალური სამიზნეა.“ Nature 2019.
- აშშ-ის ფედერალური ოლქის სააპელაციო სასამართლო, საქმე 22-1653, 12 მაისი 2025.
წყაროები
CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes.
Nature Biotechnology 32, 347–355 (2014)
2. Chen Liang, Mark A. Wainberg, Atze T. Das and Ben Berkhout.
CRISPR/Cas9: a double-edged sword when used to combat HIV infection.
Retrovirology 2016.
3. Rafal Kaminski, Yilan Chen, Tracy Fischer, Ellen Tedaldi, Alessandro Napoli, Yonggang Zhang, Jonathan Karn, Wenhui Hu & Kamel Khalili.
Elimination of HIV-1 Genomes from Human T-lymphoid Cells by CRISPR/Cas9 Gene Editing.
Scientific Reports 6, Article number: 22555 (2016)
ეს სტატია სასარგებლო იყო თქვენთვის?
თქვენი გამოხმაურება გვეხმარება შინაარსის გაუმჯობესებაში.
მკითხველთა კომენტარები
გაგვიზიარეთ თქვენი კომენტარი
თქვენი სახელი და კომენტარი მხოლოდ ადმინისტრატორის დამტკიცების შემდეგ გამოქვეყნდება. ელფოსტის მისამართი ვიზიტორებს არასოდეს ეჩვენებათ.
პირველმა დაწერეთ კომენტარი.