นักวิทยาศาสตร์ได้แสวงหากลยุทธ์ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมมาอย่างยาวนาน แต่ด้วยข้อยกเว้นที่โดดเด่นเพียงไม่กี่ข้อ พวกเขาประสบความสำเร็จเพียงในฝันเท่านั้น แม้ว่าตอนนี้นักวิจัยในจีนและเท็กซัสได้ดำเนินการขั้นตอนหนึ่งเพื่อทำให้จินตนาการเป็นจริงสำหรับโรคที่สืบทอดมาทั้งหมดด้วยการใช้เครื่องมือแก้ไขยีนที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 นักวิจัยได้แก้ไขการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคจากตัวอ่อนของมนุษย์ที่ทำงานได้สำเร็จ ก่อนหน้านี้ กลุ่มชาวจีนอื่นๆ เคยรายงานการแก้ไขตัวอ่อนของมนุษย์ที่ไม่สามารถพัฒนาเป็นทารกได้เนื่องจากมีโครโมโซมเกินมา แต่นี่เป็นรายงานฉบับแรกที่เกี่ยวข้องกับตัวอ่อนที่ทำงานได้ ( SN Online: 4/8/16 ; SN Online: 4/23/15 ) .
Jianqiao Liu จากมหาวิทยาลัยการแพทย์กวางโจวในประเทศจีน
และเพื่อนร่วมงานได้ใช้ตัวอ่อนที่มีจำนวนโครโมโซมปกติในงานวิจัยชิ้นใหม่ เมื่อวันที่ 1 มีนาคมที่ผ่านมาในMolecular Genetics and Genomics ตัวอ่อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไข่และสเปิร์มที่เหลือจากการปฏิสนธินอกร่างกาย ตามทฤษฎีแล้ว ตัวอ่อนสามารถพัฒนาเป็นทารกได้หากฝังเข้าไปในมดลูกของผู้หญิง
นักวิจัยในสวีเดนและอังกฤษกำลังดำเนินการทดลองแก้ไขยีนเกี่ยวกับตัวอ่อนมนุษย์ที่มีชีวิต ( SN: 10/29/16, p. 15 ) แต่กลุ่มเหล่านั้นยังไม่ได้รายงานผล
R. Alta Charo นักชีวจริยธรรมจากโรงเรียนกฎหมายมหาวิทยาลัยวิสคอนซินในแมดิสันกล่าว “ตอนนี้เรามาถึงจุดที่สามารถจินตนาการได้ว่าวันหนึ่งจะปลอดภัยเพียงพอ” เป็นไปได้ Charo เป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญในคณะกรรมการ National Academies of Sciences and Medicine ซึ่งในเดือนกุมภาพันธ์ได้ออกการประเมินการแก้ไขยีนมนุษย์ คณะกรรมการสรุปว่า การเปลี่ยนแปลงตัวอ่อน ไข่ สเปิร์ม หรือเซลล์ที่ผลิตไข่และสเปิร์มของมนุษย์จะได้รับอนุญาต หากไม่มีทางเลือกอื่นและการทดลองเป็นไปตามเกณฑ์ที่เข้มงวดอื่น ๆ คณะกรรมการสรุป ( SN: 3/18/17, p. 7 )
เรื่องราวดำเนินต่อไปด้านล่างกราฟิก
CRISPR/Cas9 มาในสองส่วน: เอนไซม์ตัดดีเอ็นเอที่เรียกว่า Cas9 และ “guide RNA” ที่สั่งให้ Cas9 ตัดที่ตำแหน่งที่ระบุใน DNA Guide RNA ทำงานเหมือนกับระบบ GPS เพียงเล็กน้อย David Edgell นักชีววิทยาระดับโมเลกุลจาก Western University ในลอนดอน รัฐออนแทรีโอกล่าว ด้วยพิกัดที่แม่นยำหรือที่อยู่ที่ไม่เหมือนใคร GPS ที่ดีควรพาคุณไปยังที่ที่ถูกต้องทุกครั้ง
นักวิทยาศาสตร์ออกแบบแนวทาง RNA เพื่อนำ Cas9 ไปยังฐานเพียง 20 เบส (หน่วยย่อยที่เก็บข้อมูลของ DNA) จากคู่เบส 6 พันล้านคู่ที่ประกอบขึ้นเป็นหนังสือคำสั่งทางพันธุกรรมของมนุษย์หรือจีโนม แต่ที่ตั้งฐาน 20 แห่งส่วนใหญ่ในจีโนมมนุษย์นั้นไม่ได้มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ พวกเขาเป็นเหมือนร้านกาแฟสตาร์บัคส์: มีจำนวนมากและมักจะคล้ายกันมากพอที่ GPS อาจสับสนว่าคุณต้องการไปร้านใด Edgell กล่าว ในทำนองเดียวกัน RNA ที่เป็นไกด์บางครั้งสั่งให้ Cas9 ตัดไซต์ทางเลือกหรือ “นอกเป้าหมาย” ที่เป็นฐานหรือสองที่แตกต่างจากปลายทางที่ตั้งใจไว้ การตัดออกนอกเป้าหมายเป็นปัญหาเนื่องจากการแก้ไขดังกล่าวอาจสร้างความเสียหายหรือเปลี่ยนแปลงยีนในลักษณะที่ไม่คาดคิด
Bruce Korf นักพันธุศาสตร์จาก University of Alabama ที่เบอร์มิงแฮมและประธาน American College of Medical Genetics and Genomics Foundation กล่าวว่า “นี่เป็นปัญหาสำคัญอย่างแน่นอน แพทย์ที่พยายามแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งในผู้ป่วยต้องการให้แน่ใจว่าไม่ได้แนะนำข้อบกพร่องอื่นโดยไม่ได้ตั้งใจ
แต่แนวโน้มของ CRISPR/Cas9 ในการตัดไซต์ที่ไม่ต้องการนั้นอาจเกินจริงได้ Alasdair MacKenzie นักชีววิทยาระดับโมเลกุลจากมหาวิทยาลัย Aberdeen ในสกอตแลนด์กล่าว ในการทดลองกับหนู MacKenzie และเพื่อนร่วมงานได้จำกัดปริมาณการผลิต Cas9 ในเซลล์ และทำให้แน่ใจว่าเอนไซม์จะไม่เกาะติดหลังจากทำการแก้ไข MacKenzie และเพื่อนร่วมงานรายงานในเดือนพฤศจิกายนใน Neuropeptidesว่าไม่มีการตรวจพบการตัดนอกเป้าหมายในหนูที่เกิดจากตัวอ่อนที่แก้ไขได้สำเร็จ
นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ทดลองกับการประกอบ Cas9 และนำ RNAs ออกนอกเซลล์ จากนั้นจึงใส่โปรตีน-RNA complex ที่ประกอบไว้ล่วงหน้าเข้าไปในเซลล์ นั่นคือกลยุทธ์ที่นักวิจัยชาวจีนใช้ในการศึกษาแก้ไขตัวอ่อนมนุษย์แบบใหม่ ในการศึกษานั้นไม่พบการตัดนอกเป้าหมาย แม้ว่าจะมีการตรวจสอบตัวอ่อนที่แก้ไขเพียงตัวเดียวอย่างใกล้ชิด
นักวิจัยคนอื่น ๆ ได้แก้ไขด้วยกรรไกรทางพันธุกรรมเพื่อผลิต Cas9 รุ่นที่มีความเที่ยงตรงสูงซึ่งมีโอกาสน้อยที่จะตัดที่ไซต์นอกเป้าหมายตั้งแต่แรก
Benjamin Kleinstiver นักชีวเคมีในห้องทดลองของ J. Keith Joung ที่ Harvard Medical School กล่าวว่าเมื่อ RNA ไกด์นำ Cas9 ไปยังไซต์ที่ไม่ตรงกันอย่างสมบูรณ์ . ด้วยการปรับแต่ง Cas9 ทำให้ Kleinstiver และเพื่อนร่วมงานได้ขจัดความสามารถของเอนไซม์ในการยึดเกาะนอกเป้าหมาย โดยไม่กระทบต่อความสามารถในการตัดตามเป้าหมายอย่างมาก
Cas9 เวอร์ชันปกติตัดระหว่างสองถึง 25 ไซต์นอกเป้าหมายสำหรับ RNA คู่มือเจ็ดรายการที่นักวิจัยทดสอบ แต่ Cas9 ที่มีความเที่ยงตรงสูงนั้นทำงานได้เกือบไม่มีที่ติสำหรับไกด์เหล่านั้น ตัวอย่างเช่นCas9 ที่มีความเที่ยงตรงสูงลดการตัดนอกเป้าหมายจาก 25 ไซต์เหลือเพียงไซต์เดียวสำหรับหนึ่งใน RNA ที่เป็นแนวทาง นักวิจัยรายงานในเดือนมกราคม 2016 ในNature อย่างไรก็ตาม snip หลงทางเดียวนั้นอาจเป็นปัญหาได้หากใช้เทคโนโลยีนี้ในผู้ป่วย
credit : michaelkorsoutletonlinstores.com michelknight.com missyayas.com mobarawalker.com monirotuiset.net
