Penyuntingan utama: Mengubah penyuntingan gen daripada tukang daging kepada pakar bedah

KREDIT GAMBAR:
Kredit Image
iStock

Penyuntingan utama: Mengubah penyuntingan gen daripada tukang daging kepada pakar bedah

Penyuntingan utama: Mengubah penyuntingan gen daripada tukang daging kepada pakar bedah

Teks subtajuk
Penyuntingan utama berjanji untuk mengubah proses penyuntingan gen menjadi versi yang paling tepat.
    • Pengarang
    • Nama pengarang
      Quantumrun Foresight
    • Semoga 10, 2023

    Walaupun revolusioner, penyuntingan gen telah menjadi kawasan yang tidak menentu kerana sistemnya yang rawan ralat memotong kedua-dua helai DNA. Penyuntingan Perdana akan mengubah semua itu. Kaedah ini menggunakan enzim baharu yang dipanggil editor utama, yang boleh membuat perubahan khusus kepada kod genetik tanpa memotong DNA, membolehkan lebih ketepatan dan lebih sedikit mutasi.

    Konteks penyuntingan utama

    Penyuntingan gen membolehkan saintis membuat perubahan tepat pada kod genetik organisma hidup. Teknologi ini boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi, termasuk merawat penyakit genetik, membangunkan ubat baharu, dan meningkatkan hasil tanaman. Walau bagaimanapun, kaedah semasa, seperti CRISPR-Cas9, bergantung pada pemotongan kedua-dua helai DNA, yang boleh memperkenalkan ralat dan mutasi yang tidak diingini. Penyuntingan utama ialah kaedah baharu yang bertujuan untuk mengatasi batasan ini. Selain itu, ia boleh membuat pelbagai perubahan yang lebih luas, termasuk memasukkan atau memadamkan sebahagian besar DNA.

    Pada 2019, penyelidik Universiti Harvard, diketuai oleh ahli kimia dan ahli biologi Dr. David Liu, mencipta penyuntingan utama, yang menjanjikan menjadi pakar bedah yang diperlukan oleh penyuntingan gen dengan memotong hanya satu helai seperti yang diperlukan. Versi awal teknik ini mempunyai had, seperti dapat mengedit hanya jenis sel tertentu. Pada tahun 2021, versi yang lebih baik, dipanggil penyuntingan perdana berkembar, memperkenalkan dua pegRNA (RNA panduan penyuntingan utama, yang berfungsi sebagai alat pemotong) yang boleh mengedit urutan DNA yang lebih meluas (lebih daripada 5,000 pasangan asas, yang merupakan anak tangga DNA ).

    Sementara itu, penyelidik di Institut Broad menemui cara untuk meningkatkan kecekapan penyuntingan utama dengan mengenal pasti laluan selular yang mengehadkan keberkesanannya. Kajian menunjukkan bahawa sistem baharu boleh mengedit mutasi yang menyebabkan Alzheimer, penyakit jantung, sel sabit, penyakit prion dan diabetes jenis 2 dengan lebih sedikit akibat yang tidak diingini dengan lebih berkesan.

    Kesan yang mengganggu

    Penyuntingan utama boleh membetulkan mutasi yang lebih kompleks dengan mempunyai mekanisme penggantian, penyisipan dan pemadaman DNA yang lebih dipercayai. Keupayaan teknologi untuk melakukan pada gen yang lebih besar juga merupakan langkah penting, kerana 14 peratus jenis mutasi ditemui dalam jenis gen ini. Dr. Liu dan pasukannya mengakui bahawa teknologi itu masih di peringkat awal, walaupun dengan semua potensi. Namun, mereka sedang menjalankan kajian lanjut untuk suatu hari nanti menggunakan teknologi itu untuk terapeutik. Sekurang-kurangnya, mereka berharap pasukan penyelidik lain juga akan bereksperimen dengan teknologi dan membangunkan penambahbaikan dan kes penggunaan mereka. 

    Kerjasama kumpulan penyelidikan mungkin akan meningkat apabila lebih banyak eksperimen dijalankan dalam bidang ini. Sebagai contoh, kajian Sel menampilkan perkongsian antara Universiti Harvard, Universiti Princeton, Universiti California San Francisco, Institut Teknologi Massachusetts dan Institut Perubatan Howard Hughes, antara lain. Menurut penyelidik, melalui kerjasama dengan pelbagai pasukan, mereka dapat memahami mekanisme penyuntingan utama dan meningkatkan aspek tertentu sistem. Selanjutnya, perkongsian itu berfungsi sebagai ilustrasi yang bagus tentang bagaimana pemahaman yang mendalam boleh membimbing perancangan eksperimen.

    Aplikasi untuk penyuntingan utama

    Beberapa aplikasi untuk penyuntingan utama mungkin termasuk:

    • Para saintis menggunakan teknologi untuk mengembangkan sel dan organ yang sihat untuk pemindahan selain daripada membetulkan mutasi secara langsung.
    • Peralihan daripada terapeutik dan pembetulan kepada peningkatan gen seperti ketinggian, warna mata dan jenis badan.
    • Penyuntingan utama digunakan untuk meningkatkan hasil tanaman dan ketahanan terhadap perosak dan penyakit. Ia juga boleh digunakan untuk mencipta jenis tanaman baharu yang lebih sesuai dengan iklim atau keadaan pertumbuhan yang berbeza.
    • Penciptaan jenis baharu bakteria dan organisma lain yang bermanfaat untuk proses perindustrian, seperti menghasilkan biofuel atau membersihkan pencemaran alam sekitar.
    • Meningkatkan peluang kerja untuk makmal penyelidikan, pakar genetik dan profesional bioteknologi.

    Soalan yang perlu dipertimbangkan

    • Bagaimanakah kerajaan boleh mengawal suntingan utama?
    • Pada pendapat anda, bagaimanakah penyuntingan utama boleh mengubah cara penyakit genetik dirawat dan didiagnosis?

    Rujukan wawasan

    Pautan popular dan institusi berikut telah dirujuk untuk cerapan ini: