В различных источниках можно встретить информацию о том, что в разных странах мира проводятся исследования, основной целью которых является выведение на новый уровень свойств и качеств объектов животного и растительного происхождения, начиная с растений, для повышения их урожайности и устойчивости к негативным внешним воздействиям, заканчивая организмом человека для улучшения всех жизненно важных показателей. Вещи, в недавнем прошлом казавшиеся невероятными, в наше время стали вполне реалистичными. Одной из таких технологий считается метод CRISPR.
На продолжительность жизни людей большое влияние оказывают стволовые клетки, находящиеся в определенных тканях и приходящие на смену старым клеткам. После многих лет научно-исследовательской работы наметился несомненный прогресс в плане лечения генетических заболеваний методом внесения изменений в геном стволовых клеток. Сначала они извлекаются из организма, редактируются и только после этого возвращаются в тело пациента. Такой метод получил название CRISPR, а считается он весьма перспективным с самыми положительными прогнозами на ближайшие годы.
CRISPR (полное название которого CRISPR/Cas9) – это один из мощнейших инструментов, позволяющих осуществлять редактирование геномов. В его основе лежит принцип защитной системы бактерий, основываясь на которой ученые научились вносить корректировки в ДНК животных, растений и человека. Такого точного инструмента, позволяющего вносить правки в течение короткого времени наука еще не знала.
Термин CRISPR/Cas9 – это аббревиатура от Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, в переводе звучащая как кластеризованные регулярно распределённые короткие палиндромные повторы, ассоциированные с белком Cas9.
Принцип действия CRISPR/Cas9
Система CRISPR/Cas9 была выявлена в бактериях, а представляет она собой иммунный ответ на воздействие вирусов. Инструментом CRISPR бактерии разрезают ДНК осуществляющих вторжение вирусов, которые в противном случае стали бы причиной их гибели.
Данный механизм удалось адаптировать на молекулярном уровне и использовать на другом уровне в плане внесения изменений в последовательностях ДНК живых организмов. Метод позволяет исправить ошибку, которая становится причиной генетического заболевания, либо на генетическом уровне улучшить характеристики сельскохозяйственных растений или домашних животных.
Однако это совсем не означает, что один из фрагментов ДНК попросту меняется другим. Организм любого живого существа состоит из огромного количества клеток, каждая из которых содержит в себе одинаковые ДНК. Это значит, что исправление одной конкретной клетки ни к чему не приведет. Процесс необходимо осуществить комплексно – только таким образом может быть достигнут желаемый результат. Здесь необходимо учитывать еще и тот факт, что к некоторым клеткам, например внутри костей или в головном мозге, доступ довольно-таки непрост.
На основании этого напрашивается логичный вывод о том, что наибольшей эффективности удается достичь при вмешательстве в эмбрион живого существа. Cas9 в этом плане можно сравнить с так называемыми молекулярными ножницами.
Варианты применения технологии
Существует несколько направлений, где технология CRISPR может иметь перспективы, а именно: