Come CRISPR è rivoluzionare biomedica ricerchi

Il sistema CRISPR/Cas9, citato solitamente semplicemente mentre CRISPR (che corrisponde alle brevi ripetizioni palindromiche regolarmente interspaced ragruppate) rappresenta un esempio del sistema immunitario adattabile che rende i batteri e il archaea resistenti ai virus o ai plasmidi esogeni. Recentemente, l'assistenza tecnica prospera del genoma CRISPR/Cas9 e la tecnologia modificare che hanno provenuto dal tipo sistema di II CRISPR/Cas è stata introdotta in vari campi della ricerca e piombo agli avanzamenti profondi.

Oggi già è usata mentre uno strumento programmabile per fendere praticamente tutta la sequenza di DNA a doppia elica con precisione che facilita l'introduzione di DNA scelto ordina (o geni) in un genoma dell'obiettivo via il DNA “del donatore„. Il parallelamente all'estesa quantità di informazioni derivata dalla mappatura dei genoma vari, questo strumento apre la porta a modificare le aree specifiche in genoma delle cellule.

Nella biologia di base, il metodo è usato per ottenere le comprensioni in comportamento delle cellule come pure per costruire gli organismi di modello specifici e del linea cellulare. In biomedicina ha un potenziale per provocare le nuove terapie per le malattie umane, ma anche per fare i cambiamenti rivoluzionari e discutibili nel genoma di praticamente tutta la cella vivente - compreso gli embrioni umani e le cellule staminali.

I delivery system migliori e l'uso dei nanocarriers hanno migliorato significativamente l'efficacia e la specificità della tecnologia di CRISPR/Cas. C'è un aumento drammatico nel numero degli studi e delle pubblicazioni che hanno impiegato questa tecnica per modificare il genoma dei somatociti umani e delle cellule staminali pluripotent incitate. Ancora, ci sono società che già offrono i kit commerciali ed i servizi per assistere i ricercatori dai vari campi scientifici che sono interessati in questo metodo.

Trattamento delle malattie

Il sistema CRISPR/Cas9 può essere impiegato per creare gli adeguamenti genetici particolarmente personalizzabili quali le alterazioni cromosomiche. Rappresenta un modello rapido e comprensibile per l'inizio e la progressione di vari tumori come pure per le previsioni della sensibilità e della resistenza della droga nel cancro.

Tale genoma meticoloso che modifica le funzionalità permette a più facile e più velocemente alla modellistica delle malattie maligne, che tiene una promessa di accelerazione della ricerca di traduzione. Una possibilità che questa tecnologia offre è la formazione di piattaforme personali, cioè creazione dei modelli specifici che imiteranno la presentazione distinta delle malattie e della predisposizione maligne della droga della prova.

Un altro approccio è l'uso del sistema CRISPR/Cas9 nell'immunoterapia per le celle immuni che riprogrammano l'esterno di un corpo umano. Inoltre, il sistema può essere usato per tramortire determinati geni per aumentare i livelli del ricevitore di LDL e fare diminuire i livelli di colesterolo, mostranti un potenziale terapeutico per impedire le malattie cardiovascolari.

Nel regno della malattia infettiva, CRISPR/Cas9 può essere impiegato per esaurire selettivamente la comunità batterica sicura dell'specie particolarmente nocive (che saranno più prominenti come continuiamo a descrivere il microbiome umano). Egualmente mostra la promessa nel trattamento delle infezioni virali latenti e persistenti.

Genoma cambianti

La plasticità e la modularità inerenti della tecnologia CRISPR/Cas9 ha provocato l'aumento di molte applicazioni di assistenza tecnica del genoma, la maggior parte di cui è stata eseguita con successo nei sistemi della coltura cellulare. Una proporzione significativa di questi corrente sta adattando per il loro uso in vivo.

Tale risparmio di temi di modificare del genoma e la facilità d'uso hanno provocato lo sviluppo delle librerie knockout di CRISPR che riguardano l'intero genoma e tengono il potenziale di tramortire ogni gene nel genoma (con il prova-de-principio già condotto sperimenta sia sulle celle del mouse che dell'essere umano).

Naturalmente, modificare del genoma via alla la tecnologia basata CRISPR non è senza preoccupazioni e svantaggi. Due sfide importanti al momento sono effetti dell'fuori obiettivo (che è forse la più grande preoccupazione) e determinati ostacoli nella consegna (uno svantaggio è la dimensione della proteina Cas9).

Nell'ordine minimizzi gli effetti suddetti dell'fuori obiettivo CRISPR/Cas9 del sistema, un sistema modificato che impiega la guida che tronca RNAs (abbreviato come tru-gRNAs) è stato sviluppato e che convalidato stato. Il suo uso ha provocato una diminuzione degli effetti indesiderati dell'fuori obiettivo, senza compromettere il loro risparmio di temi di obiettivo.

Sorgenti

  1. http://www.jci.org/articles/view/72992
  2. http://www.mdpi.com/1422-0067/16/10/23604/htm
  3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4530801/
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4543326/
  5. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/febs.13110/full
  6. http://zlab.mit.edu/assets/reprints/Cox_D_Nat_Med_2015.pdf
  7. Thakore pi, assistenza tecnica del genoma di Gersbach CA per le applicazioni terapeutiche. In: Laurence J, Franklin m., editori. Traduzione della terapia genica alla clinica: Tecniche e approcci. Edizione accademica, Elsevier, 2015; pp. 27-44.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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