ゲノム編集
CRISPR-Cas9システムにより、細菌、動物、植物、人間など、あらゆる生物のゲノムを的を絞った正確な方法で改変することが可能になりました。 この文脈では、ゲノム編集とゲノム手術についても話します。 この方法は2012年に最初に記述され、現在世界中で集中的に研究され、使用されています（Jinek et al。、2012）。 CRISPR-Cas9システムは、適応型の防御機構から始まって開発されました 免疫システム of 細菌。 これにより、原核生物は、バクテリオファージやプラスミドなどから、不要で感染性のあるDNAを除去できます。
- CRISPRはの略です。 のゲノム内の反復DNA配列です 細菌.
- Cas9はの略です。
機能
CRISPR-Cas9システムはどのように機能しますか？ Cas9タンパク質は、いわゆるエンドヌクレアーゼ、つまり切断する酵素です。 核酸 そして、この場合、DNA二本鎖。 Cas9は、一定の部分に加えて、特定のターゲットDNA配列を認識する可変部分を含むRNAに結合します。 このRNA部分はsgRNA（スモールガイドRNA）と呼ばれます。 sgRNAは、ヌクレアーゼによって切断されるDNAと相互作用します。 結果として生じる二本鎖切断は、セル自体の修復メカニズムによって完了することができます。 これは、例えば、植物育種において関心のある突然変異につながる可能性があります。 RNAテンプレートを使用して、新しい遺伝子セグメントを挿入することもできます。たとえば、欠陥のある遺伝子の機能を復元することができます。 最後に、病気の原因となる遺伝子を不活性化するためにも使用できます。 CRISPR-Casシステムが細胞に侵入するためには、送達方法も必要です。 例えば、ウイルスベクター、リポソームまたは物理的方法をこの目的に使用することができる。 このシステムは、その相対的な単純さ、普遍性、速度、および価格において他の方法とは異なります。 CRISPR-Casは、原則として、ヒトまたは患者から取り出され、改変され、増殖され、その後再導入される細胞に直接適用することができます。 これは、exvivo治療または自家と呼ばれます 移植.
適応症
CRISPR-Cas9は、メソッドが説明されてからわずか数年後の今日、研究と医薬品製造においてすでに重要な役割を果たしています。 将来的には、追加の遺伝子治療 薬物 開発されます。 潜在的な医療用途は非常にたくさんあります。 これらには、例えば、重度が含まれます 遺伝病 など デュシェンヌ型筋ジストロフィー, 嚢胞性線維症、HIVなどの感染症や 肝炎、血友病、および癌。 CRISPR-Cas9および同様のゲノム編集方法は、病気を症候的に治療するだけでなく、遺伝子情報のレベルでそれらを治療する可能性を初めて開きます。
悪影響とリスク
潜在的な問題の9つは、メソッドの選択性です。 CRISPRがゲノム内の他の望ましくない部位で遺伝的変化を引き起こす可能性があります。 これらは「オフターゲット効果」と呼ばれます。 これらは危険であり、副作用につながる可能性があります。 さらに、システムの効率を向上させる必要があります。 人間では、体細胞や幹細胞に加えて、生殖細胞も操作され、変化した遺伝子の遺伝につながります。 たとえば、CRISPR-CasXNUMXは胚に適用できることがすでに示されているため、「デザイナーベビー」への恐れが高まり、人類の将来の発展に広範囲にわたる結果をもたらす可能性があります。 生殖細胞系列の介入は非常に物議を醸しており、ほとんどの国で禁止されています。
