Como CRISPR é revolucionar biomedicável pesquise

O sistema CRISPR/Cas9, referido geralmente simplesmente enquanto CRISPR (que representa repetições palíndromas curtos regularmente interspaced aglomeradas) representa um exemplo do sistema imunitário adaptável que faz as bactérias e o archaea resistentes aos vírus ou aos plasmídeo exógenos. Recentemente, a engenharia de prosperidade do genoma CRISPR/Cas9 e a tecnologia da edição que provieram do tipo sistema de II CRISPR/Cas foi introduzida em vários campos da pesquisa e conduzida aos avanços profundos.

Está usada hoje já enquanto uma ferramenta programável para fender praticamente toda a seqüência dobro-encalhada do ADN com precisão que facilita a introdução de ADN escolhido arranja em seqüência (ou genes) em um genoma do alvo através do ADN do “doador”. A paralela a uma quantidade de informação extensiva derivada de traçar vários genomas, esta ferramenta abre a porta a editar áreas específicas no genoma da pilha.

Na biologia básica, o método é usado para obter introspecções no comportamento da pilha, assim como para projectar linha celular específicas e os organismos modelo. Na biomedicina tem um potencial a conduzir às terapias novas para doenças humanas, mas para fazer igualmente mudanças revolucionárias e controversas no genoma de praticamente toda a pilha viva - incluir embriões humanos e células estaminais.

Os sistemas de entrega melhorados e o uso dos nanocarriers melhoraram significativamente a eficácia e a especificidade da tecnologia de CRISPR/Cas. Há um aumento acentuado no número de estudos e de publicações que empregaram esta técnica para editar o genoma de pilhas somáticas humanas e de células estaminais pluripotent induzidas. Além disso, há as empresas que já oferecem jogos comerciais e serviços ajudar a pesquisadores dos vários campos científicos que estão interessados neste método.

Tratando doenças

O sistema CRISPR/Cas9 pode ser empregado para criar ajustes genéticos excepcionalmente customizáveis tais como alterações cromossomáticas. Representa um modelo rápido e compreensível para a iniciação e a progressão de vários tumores, assim como para previsões da sensibilidade e da resistência da droga no cancro.

Tal genoma meticuloso que edita características permite mais fácil e mais rapidamente a modelagem de doenças malignos, que mantem uma promessa de acelerar a pesquisa translational. Uma possibilidade que esta tecnologia oferece é a formação de plataformas personalizadas, isto é criação dos modelos específicos que imitarão a apresentação distinta de doenças malignos e de susceptibilidade da droga do teste.

Uma outra aproximação é o uso do sistema CRISPR/Cas9 na imunoterapia para as pilhas imunes que reprogramming a parte externa de um corpo humano. Igualmente, o sistema pode ser usado para bater para fora determinados genes a fim aumentar níveis do receptor de LDL e diminuir os níveis de colesterol, mostrando um potencial terapêutico para impedir doenças cardiovasculares.

No reino da doença infecciosa, CRISPR/Cas9 pode ser empregado para esgotar selectivamente determinada comunidade bacteriana de uma espécie excepcionalmente prejudicial (que será mais proeminente como nós continuamos a descrever o microbiome humano). Igualmente mostra a promessa no tratamento de infecções virais lactentes e persistentes.

Genomas em mudança

A plasticidade e a modularidade inerentes da tecnologia CRISPR/Cas9 conduziram à elevação de muitas aplicações da engenharia do genoma, maioria de que foram executados com sucesso em sistemas da cultura celular. Uma proporção significativa destes está sendo adaptada actualmente para seu uso in vivo.

Tal eficiência da edição do genoma e a acessibilidade conduziram à revelação das bibliotecas do KO de CRISPR que cobrem o genoma inteiro e guardaram o potencial bater para fora cada gene no genoma (com o prova--princípio já conduzido experimenta em pilhas do ser humano e do rato).

Naturalmente, a edição do genoma através da tecnologia CRISPR-baseada não é sem interesses e desvantagens. Dois desafios principais são neste momento efeitos do fora-alvo (que é talvez o interesse o mais grande) e determinados obstáculos na entrega (uma desvantagem é o tamanho da proteína Cas9).

Em ordem minimize efeitos acima mencionados do fora-alvo CRISPR/Cas9 do sistema, um sistema alterado que empregue o guia que truncado RNAs (abreviado como tru-gRNAs) foi desenvolvido e validado. Seu uso conduziu a uma diminuição de efeitos indesejáveis do fora-alvo, sem comprometer sua eficiência de alvo.

Fontes

  1. http://www.jci.org/articles/view/72992
  2. http://www.mdpi.com/1422-0067/16/10/23604/htm
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  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. PI de Thakore, engenharia do genoma de Gersbach CA para aplicações terapêuticas. Em: Laurence J, Franklin M, editores. Traduzindo a terapia genética à clínica: Técnicas e aproximações. Imprensa académica, 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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