{"id":4704,"date":"2015-07-19T14:04:41","date_gmt":"2015-07-19T12:04:41","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=4704"},"modified":"2015-07-21T18:58:15","modified_gmt":"2015-07-21T16:58:15","slug":"nozyce-do-dna","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2015\/07\/19\/nozyce-do-dna\/","title":{"rendered":"No\u017cyce do DNA"},"content":{"rendered":"

\"nozyce\"<\/a>Coraz g\u0142o\u015bniejsza staje si\u0119 ostatnio debata na temat mo\u017cliwo\u015bci, jakich dostarczy\u0142a nowa metoda w in\u017cynierii genetycznej – system CRISPR\/Cas9.
\n
\nPrzez wielu okrzykni\u0119ta ju\u017c rewolucyjn\u0105 i jednym z najwi\u0119kszych osi\u0105gni\u0119\u0107 biologii molekularnej ostatnich dekad, poza powszechnym entuzjazmem wzbudza dyskusje na temat mo\u017cliwo\u015bci i ryzyka, jakie ze sob\u0105 niesie. Czym jest CRISPR\/Cas9, jak dzia\u0142a i czy jest si\u0119 czym martwi\u0107?<\/p>\n

Historia odkrycia si\u0119ga ko\u0144ca lat 80. ubieg\u0142ego wieku.\u00a0W genomie popularnego modelu laboratoryjnego bakterii Eschericha coli<\/em> zauwa\u017cono ciekaw\u0105 sekwencj\u0119 sk\u0142adaj\u0105c\u0105 si\u0119 z kr\u00f3tkich, powtarzaj\u0105cych si\u0119 palindromowych fragment\u00f3w DNA, oddzielonych od siebie fragmentami o r\u00f3\u017cnych, unikalnych sekwencjach (CRISPR). Potrzeba by\u0142o kolejnych dwudziestu lat, by zrozumie\u0107, \u017ce sekwencja CRISPR zawiera informacje na temat DNA wirus\u00f3w i w po\u0142\u0105czeniu z endonukleaz\u0105 (enzym, kt\u00f3ry tnie DNA) Cas stanowi\u0105 system obrony antywirusowej. <\/p>\n

Ca\u0142y mechanizm nazwano CRISPR\/Cas, a dzia\u0142a w nast\u0119puj\u0105cy spos\u00f3b: dzi\u0119ki informacji o materiale genetycznym potencjalnego naje\u017ad\u017acy zawartej w sekwencji CRISPR tworzone s\u0105 cz\u0105steczki tracrRNA, kt\u00f3re mog\u0105 rozpoznawa\u0107 obce DNA. W razie infekcji wirusowej tracrRNA \u0142\u0105czy si\u0119 z Cas, wskazuje fragment DNA intruza, a enzym (Cas) tnie go na kawa\u0142ki, czyli unieszkodliwia. W\u0142a\u015bciwie odkrycie mog\u0142oby pos\u0142u\u017cy\u0107 jedynie do ulepszania przemys\u0142owych szczep\u00f3w bakteryjnych, gdyby nie fakt, \u017ce CRISPR\/Cas dzia\u0142a w ka\u017cdym, dotychczas testowanym, organizmie.<\/p>\n

Trzy lata temu pojawi\u0142y si\u0119 pierwsze publikacje opisuj\u0105ce dzia\u0142anie systemu, spos\u00f3b modyfikacji i mo\u017cliwe zastosowania. Okazuje si\u0119, \u017ce mo\u017cemy sami zaprojektowa\u0107 konkretny tracrRNA, kt\u00f3ry dostarczony do wn\u0119trza kom\u00f3rki wraz z endonukleaz\u0105 Cas9 (jedna z rodziny Cas) naprowadzi enzym w wybrane przez nas miejsce genomu i spowoduje przeci\u0119cie nici DNA. <\/p>\n

W ten spos\u00f3b mo\u017cna wycina\u0107, a przy dostarczeniu dodatkowego DNA podmieni\u0107 lub wstawi\u0107 geny w wybranych przez nas miejscach. Narz\u0119dzia do tego typu prac istnia\u0142y ju\u017c wcze\u015bniej, lecz by\u0142y du\u017co dro\u017csze i bardziej zawodne. Do\u015b\u0107 powiedzie\u0107, \u017ce to, co zajmowa\u0142o lata pracy i kosztowa\u0142o kilkana\u015bcie\/kilkadziesi\u0105t tysi\u0119cy dolar\u00f3w, mo\u017cna obecnie wykona\u0107 w dwa tygodnie za 1 proc. wspomnianej kwoty. Odkrycie w znacznym stopniu przyspieszy badania nad nowotworami i chorobami genetycznymi. Otworzy drzwi do nowych form terapii i na dobre mo\u017ce zmieni\u0107 przemys\u0142 biotechnologiczny – od medycyny po rolnictwo.<\/p>\n

Tyle o samej metodzie i jej plusach. Teraz sp\u00f3jrzmy na jaki\u015b bardziej kontrowersyjny przyk\u0142ad jej u\u017cycia.<\/p>\n

Odpowiednio zaprojektowany i wprowadzony do organizmu system CRISPR\/Cas9 mo\u017ce by\u0107 teoretycznie metod\u0105 leczenia niekt\u00f3rych chor\u00f3b, z drugiej strony mo\u017cna go wykorzysta\u0107 w przeciwnym celu. W zesz\u0142ym roku ukaza\u0142y si\u0119 badania z u\u017cyciem wirusa przenosz\u0105cego specjalnie zaprojektowany CRISPR\/Cas9. Wirus wdychany by\u0142 przez myszy i powodowa\u0142 raka p\u0142uc. <\/p>\n

Stworzono w ten spos\u00f3b model mysi do bada\u0144 nad leczeniem tego nowotworu. Problem w tym, \u017ce wystarczy prosta zmiana w sekwencji tracrRNA (pomy\u0142ka gapowatego doktoranta), by wirus powodowa\u0142 nowotw\u00f3r u ludzi. Dodatkowo zastosujmy szczep wirusa, kt\u00f3ry potrafi si\u0119 replikowa\u0107 (ten u\u017cyty w badaniu, ze wzgl\u0119du na bezpiecze\u0144stwo, nie mia\u0142 takich zdolno\u015bci), a zaczyna robi\u0107 si\u0119 niepokoj\u0105co.<\/p>\n

W\u0142a\u015bciwie mo\u017cna wymieni\u0107 jeszcze kilka kontrowersyjnych przypadk\u00f3w zastosowania tej metody. W kwietniu pojawi\u0142a si\u0119 publikacja, gdzie chi\u0144scy naukowcy wykorzystali CRISPR\/Cas9 do modyfikacji ludzkich zarodk\u00f3w. Generalnie badania pot\u0119piono, a badaczy oskar\u017cono o przekroczenie wszelkich etycznych granic. <\/p>\n

Gdzie indziej pokazano, \u017ce system mo\u017cna \u0142atwo zmodyfikowa\u0107 tak, aby (w okre\u015blonych przypadkach) mutacja wprowadzona na ma\u0142ej grupie osobnik\u00f3w w ci\u0105gu kilkunastu pokole\u0144 obj\u0119\u0142a ca\u0142\u0105 populacj\u0119. Daje to\u00a0mo\u017cliwo\u015b\u0107 wp\u0142ywania na ca\u0142e ekosystemy – skutki by\u0142yby nieprzewidywalne.<\/p>\n

Niew\u0105tpliwie metoda CRISPR\/Cas9 to kolejny krok naprz\u00f3d w in\u017cynierii genetycznej. \u0141atwa, tania, precyzyjna (a raczej w miar\u0119 precyzyjna – z t\u0105 dok\u0142adno\u015bci\u0105 bywa r\u00f3\u017cnie). Daje du\u017ce mo\u017cliwo\u015bci, trzeba j\u0105 tylko dobrze wykorzysta\u0107.<\/p>\n

Karol Fiedorczuk<\/strong><\/p>\n

\u0179r\u00f3d\u0142a: Nature<\/a>
\nIlustracja i licencja: 1<\/a> (CC)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Coraz g\u0142o\u015bniejsza staje si\u0119 ostatnio debata na temat mo\u017cliwo\u015bci, jakich dostarczy\u0142a nowa metoda w in\u017cynierii genetycznej – system CRISPR\/Cas9.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[176,8,6,65,53],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4704"}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4704"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4704\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4719,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4704\/revisions\/4719"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4704"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4704"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4704"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}