Pangunahing pag-edit: Pagbabago ng pag-edit ng gene mula sa butcher patungong surgeon

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Mayo 10, 2023

Bagama't rebolusyonaryo, ang pag-edit ng gene ay naging isang lugar ng kawalan ng katiyakan dahil sa sistema nitong madaling kapitan ng pagkakamali sa pagputol ng parehong mga hibla ng DNA. Malapit nang baguhin ng Prime editing ang lahat ng iyon. Gumagamit ang paraang ito ng bagong enzyme na tinatawag na prime editor, na maaaring gumawa ng mga partikular na pagbabago sa genetic code nang hindi pinuputol ang DNA, na nagbibigay-daan para sa higit na katumpakan at mas kaunting mutasyon.

Pangunahing konteksto ng pag-edit

Ang pag-edit ng gene ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na gumawa ng mga tumpak na pagbabago sa genetic code ng mga buhay na organismo. Maaaring gamitin ang teknolohiyang ito para sa iba't ibang aplikasyon, kabilang ang paggamot sa mga genetic na sakit, pagbuo ng mga bagong gamot, at pagpapabuti ng mga ani ng pananim. Gayunpaman, ang mga kasalukuyang pamamaraan, tulad ng CRISPR-Cas9, ay umaasa sa pagputol ng parehong mga hibla ng DNA, na maaaring magpakilala ng mga pagkakamali at hindi sinasadyang mutasyon. Ang pangunahing pag-edit ay isang bagong paraan na naglalayong malampasan ang mga limitasyong ito. Bukod pa rito, maaari itong gumawa ng mas malawak na hanay ng mga pagbabago, kabilang ang pagpasok o pagtanggal ng malalaking tipak ng DNA.

Noong 2019, ang mga mananaliksik ng Harvard University, na pinamumunuan ng chemist at biologist na si Dr. David Liu, ay lumikha ng pangunahing pag-edit, na nangangako na maging surgeon na kailangan ng pag-edit ng gene sa pamamagitan ng pagputol lamang ng isang strand kung kinakailangan. Ang mga unang bersyon ng diskarteng ito ay may mga limitasyon, tulad ng kakayahang mag-edit lamang ng mga partikular na uri ng mga cell. Noong 2021, isang pinahusay na bersyon, na tinatawag na twin prime editing, ay nagpakilala ng dalawang pegRNA (mga pangunahing gabay sa pag-edit ng RNA, na nagsisilbing tool sa paggupit) na maaaring mag-edit ng mas malawak na mga pagkakasunud-sunod ng DNA (higit sa 5,000 base pairs, na siyang mga baitang ng DNA ladder ).

Samantala, ang mga mananaliksik sa Broad Institute ay nakahanap ng mga paraan upang mapabuti ang kahusayan ng pangunahing pag-edit sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga cellular pathway na naglilimita sa pagiging epektibo nito. Ipinakita ng pag-aaral na ang mga bagong system ay maaaring mas epektibong mag-edit ng mga mutasyon na nagdudulot ng Alzheimer's, sakit sa puso, sickle cell, mga sakit sa prion, at type 2 diabetes na may mas kaunting mga hindi sinasadyang kahihinatnan.

Nakakagambalang epekto

Maaaring itama ng pangunahing pag-edit ang mas kumplikadong mga mutasyon sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mas maaasahang mekanismo ng pagpapalit, pagpapasok, at pagtanggal ng DNA. Ang kakayahan ng teknolohiya na gumanap sa mas malalaking gene ay isa ring mahalagang hakbang, dahil 14 porsiyento ng mga uri ng mutation ay matatagpuan sa mga ganitong uri ng gene. Kinikilala ni Dr. Liu at ng kanyang koponan na ang teknolohiya ay nasa maagang yugto pa rin nito, kahit na sa lahat ng potensyal. Gayunpaman, nagsasagawa sila ng karagdagang pag-aaral upang balang araw ay magamit ang teknolohiya para sa mga panterapeutika. Hindi bababa sa, umaasa silang mag-eksperimento rin ang ibang mga research team sa teknolohiya at bubuo ng kanilang mga pagpapabuti at mga kaso ng paggamit. 

Malamang na tataas ang pagtutulungan ng pangkat ng pananaliksik habang mas maraming eksperimento ang isinasagawa sa larangang ito. Halimbawa, ang Cell study ay nagtampok ng mga partnership sa pagitan ng Harvard University, Princeton University, University of California San Francisco, Massachusetts Institute of Technology, at Howard Hughes Medical Institute, bukod sa iba pa. Ayon sa mga mananaliksik, sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa iba't ibang mga koponan, nagawa nilang maunawaan ang mekanismo ng pangunahing pag-edit at mapahusay ang ilang aspeto ng system. Dagdag pa, ang pakikipagsosyo ay nagsisilbing isang mahusay na paglalarawan ng kung paano ang isang malalim na pag-unawa ay maaaring gumabay sa eksperimentong pagpaplano.

Mga aplikasyon para sa pangunahing pag-edit

Ang ilang mga application para sa pangunahing pag-edit ay maaaring kabilang ang:

• Ginagamit ng mga siyentipiko ang teknolohiya upang mapalago ang malusog na mga selula at organo para sa transplant bukod sa direktang pagwawasto ng mga mutasyon.
• Isang paglipat mula sa mga panterapeutika at pagwawasto sa mga pagpapahusay ng gene gaya ng taas, kulay ng mata, at uri ng katawan.
• Ginagamit ang pangunahing pag-edit upang mapabuti ang mga ani ng pananim at paglaban sa mga peste at sakit. Maaari rin itong gamitin upang lumikha ng mga bagong uri ng pananim na mas angkop sa iba't ibang klima o kondisyon ng paglaki.
• Paglikha ng mga bagong uri ng bakterya at iba pang mga organismo na kapaki-pakinabang para sa mga prosesong pang-industriya, tulad ng paggawa ng mga biofuel o paglilinis ng polusyon sa kapaligiran.
• Nadagdagang mga pagkakataon sa pagtatrabaho para sa mga research lab, geneticist, at mga propesyonal sa biotechnology.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Paano maaaring i-regulate ng mga pamahalaan ang pangunahing pag-edit?
• Sa palagay mo, paano pa mababago ng pangunahing pag-edit kung paano ginagamot at nasuri ang mga genetic na sakit?