CRISPR-Cas9 fungerar genom att använda en guide-RNA-molekyl för att leda Cas9-proteinet till en specifik plats i genomet. Cas9-proteinet skär sedan DNA:t på den platsen, vilket skapar ett dubbelsträngsbrott. Cellens naturliga DNA-reparationsmekanismer reparerar sedan avbrottet, antingen genom att ta bort den del av DNA som klipptes ut eller genom att infoga nytt DNA.
Denna teknik har använts för att korrigera genetiska mutationer i en mängd olika djurmodeller, och den testas för närvarande i kliniska prövningar på människor. Några av de sjukdomar som CRISPR-Cas9 undersöks för inkluderar sicklecellanemi, beta-talassemi och muskeldystrofi.
Om CRISPR-Cas9 visar sig vara säkert och effektivt för människor kan det ha en djupgående inverkan på behandlingen av genetiska sjukdomar. Denna teknik kan potentiellt leda till nya behandlingar som är effektivare och billigare än nuvarande terapier.
Här är en mer detaljerad förklaring av hur CRISPR-Cas9 fungerar:
1. Guide för RNA-design . Det första steget är att designa en guide-RNA-molekyl som ska leda Cas9-proteinet till den specifika plats i genomet som behöver redigeras. Guide-RNA:t är en kort bit av RNA som är komplementär till DNA-sekvensen på målplatsen.
2. Cas9-proteinuttryck . Nästa steg är att uttrycka Cas9-proteinet i cellen. Cas9-proteinet är ett nukleas, vilket betyder att det kan skära DNA.
3. DNA-klyvning . Cas9-proteinet binder till guide-RNA:t och skannar DNA:t tills det hittar en sekvens som matchar guide-RNA:t. Cas9-proteinet skär sedan DNA:t på den platsen, vilket skapar ett dubbelsträngsbrott.
4. DNA-reparation . Cellens naturliga DNA-reparationsmekanismer reparerar sedan brottet. Det finns två huvudtyper av DNA-reparationsmekanismer:icke-homolog ändfogning (NHEJ) och homologiriktad reparation (HDR).
* NHEJ är ett snabbt och smutsigt sätt att reparera DNA-avbrott. Den förenar helt enkelt de två ändarna av det trasiga DNA:t, utan hänsyn till om sekvensen är korrekt eller inte. Detta kan ibland leda till mutationer.
* HDR är ett mer exakt sätt att reparera DNA-avbrott. Den använder en mallsträng av DNA för att reparera brottet, så att sekvensen återställs till sitt ursprungliga tillstånd. Detta är den föredragna metoden för DNA-reparation för CRISPR-Cas9-redigering.
CRISPR-Cas9 är ett kraftfullt verktyg som har potential att revolutionera behandlingen av genetiska sjukdomar. Det är dock viktigt att notera att denna teknik fortfarande är i ett tidigt utvecklingsstadium, och det finns fortfarande många säkerhets- och etiska problem som måste åtgärdas innan den kan användas i stor utsträckning på människor.
