چطور کریسپر کار میکند

توالی های spacer به عنوان الگو هایی به منظور تولید توالی های RNA کوتاه کریسپری (crRNA) مورد استفاده قرار گرفته و کمپلکسی را با مولکول [۱]CrRNA تشکیل می دهد. این دو توالی به همراه هم به عنوان یک توالی راهنما، پروتئین Cas9 را به سمت DNA مهاجم هدایت می کنند. به محض اتصال پروتئین Cas9 به DNAمهاجم این پروتئین توالی DNA خارجی مکمل crRNA و توالی مقابل آنرا به ترتیب از طریق دومین های نوکلئازی می برد. امروزه دانشمندان بیش از گذشته به این هدف نزدیک شده اند. با کشف سیستم Cas9 CRISPRدانشمندان اکنون قادر به خاموش کردن (knock-out) و وارد کردن (knock-in) هر ژنی در ژنوم می باشند. ویرایش ژنوم بر اساس سیستم کریسپر-کَس ۹ یک ابزار کارآمد و با پتانسیل می باشد.

برای اولین بار در سال ۲۰۱۲ ابزار ویرایش ژنوم کریسپر-کَس ۹ به صورت موفقیت آمیز به منظور ویرایش ژنوم در سلولهای کشت شده انسانی استفاده شد. بعد از آن در مورد موجودات زیادی مانند مخمر نانوایی، گیاهان، ماهی زبرا، مگس میوه، نماتدها، موش و چندین موجود دیگر نیز به کار گرفته شد کریسپر-کس ۹ قابلیت تبدیل شدن به یک عامل درمانی به منظور درمان ناهنجاریهای ژنتیکی و عفونت های ویروسی را دارد. با وجود پیشرفت سریع در تکامل سیستم کریسپر-کس ۹ تولید عوامل درمانی با استفاده از این سیستم در آینده نزدیک چندان دور از انتظار نیست. در حقیقت برخی شرکت ها مانند “ادیت مدیسین[۲]” و “کریسپردرمانی[۳]” با هدف استفاده از سیستم  کریسپر-کَس ۹ به منظور تولید عوامل دارویی تاسیس شده اند.

با این وجود استفاده از این سیستم ها همواره با نگرانی هایی همراه بوده است. یکی از نکات بسیار مهمی که در استفاده از سیستم کریسپر-کَس ۹ در ویرایش ژنوم بایستی مد نظر قرار گیرد آگاهی از وقوع برش های غیر هدفمند توسط این سیستم می باشد. وقوع برش های غیر هدفمند منجر به موتاسیون های حذف و اضافه در جایگاه غیر هدف در ژنوم شده و در نتیجه فنوتیپ ناخواسته را ایجاد می کند.

[۱] (TracrRNA) trans-activating

[2] Edit Medicine

[3] Crisper therapeutic