Mutanții sunt cool, nu? X-Men, Țestoasele Ninja și super-eroii din benzile desenate și filme ne uimesc cu puterile speciale care au fost derivate din mutații genetice. Cu toate acestea, aceste mutații genetice fictive sunt destul de greu de dobândit – trebuie să fii mușcat de un păianjen foarte special sau să fii expus la o substanță radioactivă.

Ce s-ar fi întâmplat însă dacă aceste modificări genetice nu ar fi fost doar ușoare, dar și rapide și ieftine? Ai dori să devii mutant? Ei bine, cu o tehnologie numită CRISPR, ai putea fi capabil. Nu ne înțelege greșit, CRISPRS nu te va transforma într-un super-erou, însă această descoperire științifică are potențialul să ne influențeze într-o mare măsură.

Pe scurt, CRISPR ne permite să mutăm genele din orice lucru viu în altul, modificând ADN-ul pentru generațiile viitoare. Acest lucru ne permite să eliminăm genele care sunt responsabile pentru lucruri teribile care ni se întâmplă – precum cele care provoacă boala – fiind înlocuite cu segmente de ADN inofensive.

În același timp, tehnologia CRISPR este atât de puternică, încât oamenii ar putea începe să o folosească pentru mai multe lucruri decât vindecarea bolilor. Ar putea începe să o folosească pentru a crea mai multe culturi și animale rezistente la boli. Sau pentru a crea mutanți de drojdie care produc combustibili pe care să îi folosim pentru a ne conduce mașinile. Am putea, de asemenea, să începem să devenim cu adevărat creativi și să creăm copii în funcție de preferințele părinților, sau chiar să folosim tehnologia pentru ceva cu adevărat rău – să creăm arme biologice și să ștergem o întreagă specie de pe fața planetei.

Povestea din spatele GMO

În timp ce tehnologia CRISPR este destul de impresionantă, nu mai este ceva nou ca oamenii să modifice genetic diferite organisme. În ceea ce privește partea low-tech, am cultivat selectiv recolte pentru o lungă perioadă de timp. Când fermierii au descoperit din greșeală o portocală suculentă sau o roșie viu colorată, ei au păstrat aceste gene dorite prin plantarea semințelor din aceste alimente.

Însă, în ultimii ani, biotehnologia a crescut. La începutul anilor 2000, oamenii de știință au descoperit cum să folosească enzimele numite nuclease de zinc, pentru a șterge și a înlocui anumite gene nedorite într-o varietate de organisme. Cu toate acestea, enzimele de zinc erau scumpe (de la 5.000$ o bucată), greu de făcut, iar rata de succes nu a fost optimă.

Așadar, în timp ce această tehnologie de editare a genei exista, doar în momentul în care a apărut CRISP ideea de a schimba DNA-ul organismelor a luat viață. Prima referire la CRISPR a fost în 1987 într-un jurnal de știință unde a fost raportată descoperirea unor scurte repetări ale ADN-ului care stau la baza tehnologiei bacteriei E. coli. Însă doar începând cu anul 2012 CRISPR a devenit relevant. Până atunci, utilizarea CRISPR creștea numai în comunitatea științifică. Peste un miliard de dolari au fost folosiți pentru capitalul de pornire al companiilor de biotehnologie care folosesc tehnica aceasta.

Ce face această tehnică atât de puternică?

În anul 1987, oamenii de știință care studiau E. coli au descoperit segmente care se repetau în ADN-ul bacteriei. Acest tip de model din ADN-ul bacterian este neobișnuit, așadar ei s-au bucurat când au observat acest lucru și au raportat constatarea. De-a lungul timpului, oamenii de știință au început să vadă acest tipar în diferite tipuri de bacterii, însă nu exista nicio ipoteză pentru ce este aceasta și de ce era acolo. Însă în 2005, o căutare în baza de date ADN a arătat că „repetările palindromice grupate în mod regulat în spații mici” au corespuns ADN-ului virusurilor.

De ce bacteria ar fi ascuns ADN de viruși? Omul de știință, Eigene Koonin, a emis ipoteza în care bacteria supraviețuiește atacului virusului, taie virusul în bucăți mici și stochează o parte din ADN-ul acestuia în propriul lor genom, astfel încât să recunoască și să atace virusul dacă se întâmplă să se întâlnească din nou.

Această descoperire a fost destul de interesantă, dar nu la fel de interesantă ca ce a decis omul de știință, Jennifer Doudna, de la Universitatea din California, să facă cu informația. Ea a sugerat că oamenii de știință ar putea folosi CRISPR ca un instrument care să îi ajute în editarea genelor. Dacă ei ar fi echipat bacteria cu un segment de ADN care este cunoscut ca fiind „rău” – să spunem că această genă cauzează orbire – ei ar putea să trimită bacteria în căutarea acestei gene rele și să o elimine. Mai apoi am putea profita de mecanismul natural de reparare al celulelor bacteriei pentru a arunca încă o genă mai dorită în locul celei eliminate.

A funcționat! Și continuă să funcționeze! Inversarea mutațiilor orbirii a fost doar una dintre căile de operare CRISPR. Au fost oprite celule canceroase din multiplicare, au fost făcute celulele impermeabile la HIV, ne-au ajutat să creăm culturi rezistente la boli și nenumărate alte progrese. În anul 2015, oamenii de știință chinezi au încercat chiar să utilizeze tehnologia pe embrionii umani care nu sunt viabili, însă doar în câteva cazuri CRISPR a făcut înlocuiri corecte de ADN. Aceste rezultate probabil se vor îmbunătăți cu timpul.

Tot acest lucru ridică următoarele întrebări: chiar dorim să folosim această tehnologie pe embrioni? Ar trebui să ni se permită acest lucru? Cine va reglementa utilizarea CRISPR?

 

Foto: Discovery Channel

Sursă: www.howstuffworks.com