Βραβείο ΝΟΜΠΕΛ Jennifer DOUDNA: Το CRISPR είναι μια τεχνολογία για να ξαναγράψουμε τον "κώδικα ζωής"

Το σύστημα CRISPR / Cas9 είναι μια τεχνολογία ικανή να τροποποιεί ή να μεταβάλλει το DNA και τα γενετικά χαρακτηριστικά.Show more

Το 2012, μετά από μακρά έρευνα, η Jennifer Doudna, μαζί με τη συνάδελφό της και επιστήμονα Emmanuelle Charpentier, ανέπτυξαν μια μεθοδολογία υψηλής ακρίβειας για γονιδιακές τροποποιήσεις.

Για την επιτυχία του εγχειρήματος, χρησιμοποιούνται συγκεκριμένες στρατηγικές της ανοσολογικής άμυνας των βακτηρίων, οι οποίες απενεργοποιούν τους ιούς κόβοντας το DNA τους με ένα είδος γενετικού ψαλιδιού.

Το ανοσοποιητικό σύστημα του Streptococcus λειτουργεί μέσω «τακτικών ενδιάμεσων μικρών παλινδρομικών επαναλήψεων» (CRISPR), κόβοντας το DNA των εχθρικών αντισωμάτων για να τα απενεργοποιήσει.

Εξ ου και η υπόθεση ότι το CRISPR-Cas9 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροποποίηση του γονιδιώματος των ζωντανών όντων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Εξάγοντας και απλοποιώντας τα μοριακά συστατικά του γενετικού ψαλιδιού, κατάφερε να δημιουργήσει ένα εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κόψει οποιοδήποτε μόριο DNA σε μια προκαθορισμένη θέση.

Οι προσπάθειες τροποποίησης του γονιδιώματος είχαν μικρή επιτυχία στο παρελθόν, αλλά η τεχνολογία CRISPR έχει προσφέρει στο πεδίο της γενετικής επιστήμης μια γρήγορη και αποτελεσματική τεχνική με σχεδόν απεριόριστες δυνατότητες, όχι μόνο για βασική έρευνα αλλά και για θεραπεία και πρόληψη γενετικών ασθενειών.

Με την πρώην μαθήτριά της Rachel Haurwitz, ο Doudna ίδρυσε μια εταιρεία, την Caribou Biosciences, η οποία τώρα αναπτύσσει την τεχνολογία CRISPR για να αντιμετωπίσει προβλήματα όπως η μικροβιακή αντοχή, οι ελλείψεις τροφίμων και οι ελλείψεις εμβολίων.

Η Jennifer Doudna έχει λάβει πολλά βραβεία για το έργο της, μεταξύ των οποίων το 2014 το βραβείο Lurie για τις βιοϊατρικές επιστήμες από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας, το 2017 τη Χρυσή Πλάκα της Ακαδημίας Επιτεύξεων που παραδόθηκε από τον Λόρδο Jacob Rothschild, το 2019 το Nierenberg Βραβείο του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Scripps.
Το 2020 κέρδισε επίσης το Νόμπελ Χημείας, το οποίο μοιράστηκε με την Emmanuelle Charpentier.

Επίσης το 2020, το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας δημοσιεύει ένα άρθρο με τίτλο: «Η τεχνολογία διπλής κάννης CRISPR ως νέα στρατηγική θεραπείας για τον COVID-19», το οποίο συζητά πώς να αντιμετωπιστεί η πανδημία COVID19 χρησιμοποιώντας την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων CRISPR.

«Υπογραμμίζουμε την εφαρμογή της τεχνολογίας CRISPR ως μια αναδυόμενη παν-αντιική θεραπεία. Συζητάμε επίσης τις προκλήσεις της in vivo παράδοσης των συστατικών του CRISPR και προτείνουμε νέες προσεγγίσεις για την επίτευξη επιλεκτικής παράδοσης αποκλειστικά σε κύτταρα μολυσμένα με SARS-CoV-2 με υψηλή αποτελεσματικότητα εκτρέποντας τις επιφανειακές πρωτεΐνες SARS-CoV-2.»

Δυστυχώς, κανένα άτομο εκτός του ιατρικού κόσμου δεν μπορεί να επαληθεύσει πόσο αποτελεσματικό είναι αυτό το σύστημα, τα αποτελέσματα μπορούν να επαληθευτούν χρησιμοποιώντας μόνο διαγνωστικές υποδομές, πράγμα που σημαίνει ότι είναι δυνατό να διεκδικήσετε αυτό που θέλετε ακόμα και σε αντίθεση με τα εμπειρικά στοιχεία.

Πόσο χρήσιμη είναι η τεχνολογία CRISPR;

Υπάρχουν τρεις κύριες εφαρμογές για το CRISPR.

Η πρώτη έγκειται στον χειρισμό γονιδίων για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίησή τους μέσα στους ανθρώπους.

Μία άλλη είναι η δημιουργία φαρμάκων που μπορούν να εγχυθούν ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτοθεραπείας, με τη λήψη αίματος και ορισμένων κυττάρων από ένα σώμα και το χειρισμό τους με CRISPR και στη συνέχεια επανατοποθέτησή τους.

Η τρίτη, μερικές φορές παραβλέπεται, εφαρμόζεται στη γεωργία. Τόσο η γεωργία με τα ζώα όσο και η γεωργία με τις καλλιέργειες. Μάλιστα, η εφαρμογή του CRISPR στα τρόφιμα έχει ήδη γίνει.

Υπάρχουν εταιρείες που έχουν ήδη χρησιμοποιήσει το CRISPR για να δημιουργήσουν τρόφιμα που είναι ενισχυμένα για να αντιστέκονται σε βακτήρια ή ιούς.

Ομοίως, η εφαρμογή του CRISPR σε ζώα έχει ήδη πραγματοποιηθεί. Στην πραγματικότητα τα αποκαλούν ποντίκια CRISPR και χρησιμοποιούνται ήδη στην ερευνητική κοινότητα. Η δυνατότητα εφαρμογής του σε μεγαλύτερα ζώα όπως τα ζώα διατροφής είναι στο πολύ κοντινό μέλλον.

Όσον αφορά την ανθρώπινη υγεία, μπορούμε να τη χωρίσουμε σε δύο διαφορετικές κατηγορίες.

Μία είναι η λήψη κυττάρων από το σώμα, ο χειρισμός τους στο εργαστήριο - αφαιρώντας ένα ελαττωματικό γονίδιο ή προσθέτοντας και βελτιώνοντας την ικανότητα να κάνουμε κάτι ενεργοποιώντας ένα γονίδιο ή διορθώνοντας ένα γονίδιο - και στη συνέχεια τοποθετώντας αυτά τα κύτταρα πίσω στο σώμα. Αυτή είναι μια κατηγορία.

Η άλλη κατηγορία θα ήταν στην πραγματικότητα η έγχυση κάτι στο σώμα που μπορεί να τροποποιήσει τα γονίδια των ανθρώπων, έτσι ώστε μέσα στους δικούς τους ιστούς αυτά τα γονίδια να μπορούν να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν και όλα αυτά έχουν μερικές πολύ βαθιές επιπλοκές και κινδύνους.

Πόσο επικίνδυνη είναι η τεχνολογία CRISPR;

Έρευνα που διεξήχθη το 2012 άνοιξε το δρόμο για τη χρήση της τεχνολογίας CRISPR-Cas9 για τη γενετική μηχανική του DNA ζώων και ανθρώπου.

Οι επιστήμονες άρχισαν σύντομα να διαφημίζουν το εργαλείο γενετικής τροποποίησης ως ένα θαύμα με τη δυνατότητα να θεραπεύσει και να αποτρέψει μια μεγάλη ποικιλία ασθενειών.

Ωστόσο, οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Wellcome Sanger δημοσίευσαν πρόσφατα μια μελέτη ("Repair of double-strand breaks induced by CRISPR – Cas9 leads to large deletes and σύνθετες ανακατατάξεις") στο Nature Methods που δείχνει ότι η χρήση του CRISPR μπορεί να προκαλέσει μεγάλο αριθμό ακούσιων γενετικών ζημιών.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν το CRISPR για να αλλάξουν τμήματα DNA σε γονίδια κόβοντας σε συγκεκριμένα σημεία και στη συνέχεια εξαλείφοντας γενετικές πληροφορίες ή προσθέτοντας νέο υλικό σε αυτές τις τοποθεσίες.

Αλλά η τεχνική μπορεί να έχει αρνητικές συνέπειες εάν κατά λάθος τροποποιηθεί το DNA που δεν στόχευαν οι ερευνητές. Μέχρι τώρα, οι ερευνητές έψαχναν μόνο για ανεπιθύμητες αλλαγές στον άμεσο τομέα της επεξεργασίας του CRISPR ή σε εντελώς διαφορετικά γονίδια.

Μια μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Methods αλλά αργότερα αποσύρθηκε, έδειξε ότι το CRISPR μπορεί να προκαλέσει εκατοντάδες ανεπιθύμητες μεταλλάξεις σε γονίδια διαφορετικά από αυτό που στοχεύθηκε. Άλλες μελέτες εξέτασαν την περιοχή δίπλα στον τόπο σύνταξης και δεν βρήκαν απροσδόκητες αλλαγές.

Όμως, σε νέα μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν μια περιοχή εντός του στοχευόμενου γονιδίου, αλλά όχι κοντά στο συγκεκριμένο σημείο αλλαγής. Εκεί ανακάλυψαν ότι το CRISPR συχνά προκαλούσε εκτεταμένες μεταλλάξεις που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση σημαντικών γονιδίων και που θα μπορούσαν να προκαλέσουν επικίνδυνες αλλαγές σε πολλά κύτταρα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η γενετική βλάβη που βρήκαν ήταν ένα κοινό εύρημα του CRISPR και θα μπορούσε να επηρεάσει πολλές τοποθεσίες.

«Διαπιστώσαμε ότι οι αλλαγές στο DNA είχαν υποτιμηθεί σοβαρά στο παρελθόν», είπε ο Άλαν Μπράντλεϊ, ένας από τους ερευνητές, σε δήλωση, επειδή οι μεταλλάξεις ήταν πολύ μακριά από το σημείο στόχο για να ανιχνευθούν με τυπικές μεθόδους ανάλυσης.

Παρόλα αυτά, δεν ανησυχούν όλοι οι ειδικοί. Ο Fyodor Urnov, αναπληρωτής διευθυντής στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικών Επιστημών του Altius στο Σιάτλ, είπε στο Genetic Engineering and Biotechnology News ότι το να πει κανείς ότι το CRISPR θα μπορούσε να προκαλέσει ασθένειες είναι μια «εξαιρετική υπερβολή».

Οι εταιρείες βιοτεχνολογίας, που ελπίζουν να εμπορευματοποιήσουν το CRISPR, υποβάθμισαν επίσης τη μελέτη.

Ο Tom Barnes, ανώτερος αντιπρόεδρος της Intellia, χαρακτήρισε την έκθεση "λίγο ανησυχητική", σύμφωνα με το Genetic Engineering and Biotechnology News.

Και ένας εκπρόσωπος της Editas Medicine είπε στη δημοσίευση: «Γνωρίζουμε και δεν ανησυχούμε συγκεκριμένα για αυτά τα τελευταία ευρήματα έρευνας καθώς εργαζόμαστε για την παραγωγή φαρμάκων που βασίζονται στο CRISPR».

Πρέπει να ανησυχούμε για το CRISPR;

Και τα δύο εμβόλια που κατασκευάζονται από τη Moderna και την Pfizer για τον COVID19 είναι του νέου τύπου mRNA.

Το εμβόλιο mRNA είναι "περισσότερο σαν μια συσκευή USB (το mRNA)" που εισάγεται σε έναν υπολογιστή (το σώμα σας).
Δεν έχει καμία επίδραση στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή, αλλά εκτελεί ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα.

Το μεγάλο ερώτημα τώρα είναι: ποιος έγραψε το πρόγραμμα εμβολίων για τον COVID19; Τι κάνει πραγματικά το πρόγραμμα, εκτός από αυτό που ήδη διαφημίζεται; Μπορούμε να γράψουμε το δικό μας πρόγραμμα; Ή, αφηνόμαστε στο έλεος των κατασκευαστών να γράφουμε τις πιο ωφέλιμες οδηγίες στα εμβόλια mRNA με τα οποία το κράτος αναγκάζει καταναγκαστικά τον πληθυσμό να εμβολιαστεί. Υπάρχει περιοδική ενημέρωση του λογισμικού mRNA;

Ένα άλλο αξιοσημείωτο ζήτημα θα ήταν η ιδιαιτερότητα της τεχνολογίας, δηλαδή όταν χρησιμοποιείται ως εμβόλιο, μπορεί να αντιμετωπίσει μόνο έναν τύπο ιού. Αυτό σημαίνει ότι θα συνεχίσουν να μας εμβολιάζουν στο μέλλον, κάτι που θα τους δώσει απεριόριστη εξουσία πάνω μας.

Πηγή 1
Peer-reviewed Publication Proves COVID19 Vaccine is CRISPR Gene Editing Technology
https://virutron.com/peer-reviewed-publication-proves-covid19-vaccine-is-crispr-gene-editing-technology/

Πηγή 2
Jennifer A. Doudna Ph.D. - The code of life is evolving
https://achievement.org/achiever/jennifer-a-doudna-ph-d/

Πηγή 3
Double-Barreled CRISPR Technology as a Novel Treatment Strategy For COVID-19
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7469881/