Czym jest CRISPR-Cas9, czyli kilka słów o technologii edytowania genów
W anglojęzycznych serwisach informacyjnych coraz częściej pojawiają się wiadomości o „taniej i prostej” metodzie edytowania genów: CRISPR. W Polsce ciężko znaleźć jakieś informacje na ten temat. Jest notka na Wikipedii i kilka wpisów w serwisach informacyjnych. Zazwyczaj nie mówią one na czym polega ta metoda, jakie daje możliwości. Zamiast opisać i pozwolić zrozumieć jak działa CRISPR, straszy się genetycznie modyfikowanymi ludźmi.
Nie jestem biologiem, a ostatnio do czynienia z genetyką miałem w liceum na lekcjach biologii, dlatego postanowiłem dowiedzieć się czym jest CRISPR i jak działa. Zacząłem od prezentacji TED, w czasie której Ellen Jorgensen opowiada w dość przystępny sposób, czym jest CRISPR.
Odkrycie metody CRISPR-Cas9 sięga lat 80. ubiegłego wieku, kiedy to zbadano w jaki sposób bakterie bronią się przed atakującymi je wirusami. CRISPR to mechanizm pozwalający komórce na zachowanie informacji na temat atakujących ją wirusów. Informacjami tymi są fragmenty DNA atakującego wirusa. Są one kopiowane w postaci RNA i razem z białkiem Cas9 stanowią przyszły system obrony. Cas9 „szuka” następnie w komórce śladów DNA, które ma w sobie zapisane i kiedy je znajdzie – wycina złośliwą część. W taki sposób CRISPR-Cas9 jest bardzo precyzyjnym systemem, który szuka określonego fragmentu kodu DNA i usuwa go.
Samo to odkrycie nie było jeszcze przełomem. Nastąpił on dopiero w momencie, w którym udało się zastosować CRISPR-Cas9 w inżynierii genetycznej. Okazuje się, że cały system można zaprogramować w taki sposób, aby wycinał wskazane przez nas fragmenty DNA lub nawet zastępował istniejące fragmenty nowymi. Dodatkowym plusem CRISPR-Cas9 jest stosunkowa niska cena oraz niewielki poziom skomplikowania procesu. Dlatego właśnie rozwiązanie to nazywa się czasem genetycznym „kopiuj/wklej”.
Oczywiście takie odkrycie nie mogłoby się obyć bez walki sądowej na temat patentów oraz tego, kto pierwszy dokonał odkrycia w tej dziedzinie. Jennifer Doudna i Emmanuelle Charpentier pierwsze opublikowały pracę naukową na temat CRISPR-Cas9 i złożyły wniosek patentowy, ale Feng Zhang otrzymał patent, bo zapłacił za przyśpieszenie rozpatrzenia jego wniosku. Jak nietrudno się domyślić, trwa teraz pomiędzy nimi spór sądowy. Zwycięzca najpewniej dostanie nagrodę Nobla oraz górę pieniędzy za użycie jego patentu przez setki firm.
CRISPR-Cas9 potencjalnie może pozwolić na zmiany genetyczne komórek krwi i wyleczenie kogoś z AIDS. Zastosowanie CRISPR-Cas9 na poziomie zapłodnionej komórki jajowej może umożliwić stworzenie odporności na wirusa HIV u danej osoby oraz wszystkich jej potomków. Obecnie to brzmi jeszcze jak science fiction, ale Chińczycy już przeprowadzili pierwsze testy CRISPR-Cas9 na komórkach macierzystych. Zmodyfikowali też genetycznie psa w taki sposób, aby miał większą masę mięśniową.
Nie wiadomo jeszcze jakie skutki w dalszej perspektywie mogą mieć takie zmiany genetyczne. Kwestie bioetyczne również nie są tu do końca jasne. Nietrudno sobie wyobrazić kliniki, które za odpowiednią kwotę „ulepszają” przyszłe dzieci. Może to doprowadzić do jeszcze większego rozwarstwienia społecznego na bogatych i genetycznie ulepszonych oraz biednych z wadami genetycznymi. Dyskusje na takie tematy są jeszcze przed nami, dlatego warto na starcie wiedzieć czym jest CRISPR-Cas9 i w jaki sposób działa.
Błażej Faliszek
Użytkownik sprzętu Apple od ponad 10 lat. Najcześciej piszę o kosmosie (SpaceX) ale również o elektronice i DIY (Raspberry Pi, Arduino). Działam w stowarzyszeniu Hackerspace Silesia a ostatnio mocno wkręciłem się w temat filtrów powietrza.