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El potencial de análisis y del tratamiento diagnósticos CRISPR-basados se acerca contra COVID-19

En su papel de revista publicado recientemente en el gorrón indio de la bioquímica clínica, un grupo de autores discute análisis diagnósticos CRISPR-basados actualmente disponibles y próximos, así como la posibilidad de usar el sistema de CRISPR/Cas como estrategia saliente del tratamiento o de la prevención en el combate contra la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus.

El pandémico resuelto COVID-19 es causado por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, que es una pieza nueva del género ya sabido del betacoronavirus que muestra a 79% semejanza genética con los SARS-CoV originales (según lo demostrado por la siguiente-generación metagenomic que ordena).

Tal número que intensificaba de casos y las muertes - a pesar de la disponibilidad amplia de las vacunas en nuestro armamentarium - nos ha dejado que exploraban para las herramientas y se acerca para los métodos de detección rápidos, seguros, y baratos por una parte, y las nuevas, mejoradas estrategias del tratamiento en la otra.

Cuando se refiere la aproximación diagnóstica, la reacción en cadena reversa actualmente usada de la transcripción-polimerasa (RT-PCR) tiene utilidad indiscutible pero ciertos defectos. Además, del lado del tratamiento, el remdesivir es el único agente antivirus aprobado completo para el tratamiento de COVID-19, pero se ha discutido su utilidad.

Las herramientas diagnósticas nuevas, que se basan en el sistema palindrómico corto regularmente interspaced agrupado de las repeticiones/Cas (CRISPR-CAS), pudieron ser nuestra respuesta a ese problema. Este sistema complejo fue determinado inicialmente en las bacterias, donde consulta protección natural contra la invasión viral; hoy, mantiene el impulsar de avances importantes el campo de la tecnología molecular conjuntamente con un más nuevo genoma que corrige las herramientas.

Revista: Tijeras moleculares de CRISPR/Cas-New en diagnósticos y terapéutica de COVID-19. Haber de imagen: Fotos/Shutterstock del ci

¿Cómo los métodos diagnósticos/terapéuticos CRISPR-basados trabajan?

En el momento que, las herramientas para modificar los genomas en sistemas experimentales pueden ser grupo en cuatro clases: nucleases, transposasas/recombinases, editores bajos y editores primeros. El sistema ya mencionado de CRISPR-CAS incluye la DNA y los nucleases del ARN-alcance tales como enzimas Cas9 y Cas13, respectivamente.

En fin, los métodos diagnósticos CRISPR-basados dependen sobre todo del concepto que los ácidos nucléicos son biomarkers valiosos para las diversas enfermedades. Esto es lograda determinando las series específicas asociadas al virus contagioso. Entonces el único ARN de encargo de la guía acoplado con nucleasa del Cas puede hender un objetivo específicamente para generar una señal legible.

La especificidad relativamente alta de los únicos objetivos del ARN de la guía permite al sistema de CRISPR distinguir entre las diversas deformaciones de virus. Otro aspecto beneficioso de esta tecnología es el uso de los reactivos y de los dispositivos simples del punto-de-cuidado (e.g., el uso de los análisis laterales sobre papel del flujo).

Aproximaciones avanzadas del diagnóstico con CRISPR/Cas

Dos métodos CRISPR-basados pueden servir como plataformas diagnósticas potenciales para SARS-CoV-2: La DNA Endonuclease-Apuntó método del reportero del transporte (DETECTR) de CRISPR y al reportero enzimático de la sensibilidad que abría el método (de SHERLOCK). Importantemente, los protocolos contorneados explícitamente para la detección SARS-CoV-2 se pueden hacer barato sobre una hora (o aún menos).

Para superar los obstáculos hechos frente con análisis RT-POLIMERIZACIÓn en cadena-basados en tiempo real, una amplificación isotérmica combinada con tecnología de CRISPR-Cas12 DETECTR se ha desarrollado para descubrir rápidamente SARS-CoV-2 en muestras clínicas (es decir, en 30 o 40 minutos). Más concretamente, el método de DETECTR apunta descubrir la presencia del nucleocapsid (n) y de variantes del gen del envolvente (e) específicas a SARS-CoV-2.

Por lo tanto, se produce un resultado positivo si se descubren ambos genes, y la técnica se ha optimizado para excluir los positivos falsos que provenían coronaviruses relacionados. Además, el tiempo necesario para desarrollar y validar análisis de DETECTR reveló que esta tecnología se podría movilizar rápidamente para diagnosticar otras infecciones virales zoonóticas emergentes.

Rupturas en tratar COVID-19

Los investigadores han adoptado rápidamente el mecanismo de CRISPR-CAS como estrategia viable del tratamiento para enmendar anormalidades genéticas en células humanas como manera de tratar enfermedades o como herramienta imprescindible en biología química. En vista de que consulta inmunidad protectora contra patógeno invasores (tales como bacteriófagos), su uso como emergió una terapia antivirus potencial desde el principio.

Y por supuesto, recientemente, el uso de CRISPR/Cas13 fue explorado contra los objetivos potenciales en el genoma viral SARS-CoV-2. Varias proteínas estructurales, no-estructurales, y accesorias del virus se han evaluado, que puede ser apuntado por el sistema CRISPR/Cas13 con mucho más precisión, sensibilidad, y especificidad.

Una desventaja de esta estrategia es el acontecimiento potencial de las mutaciones del sitio del objetivo del ARN de CRISPR, que pueden bajar su potencia mientras que los virus tienden a modificar sus series en respuesta al tratamiento introducido. No obstante, un cambio directo en la serie del ARN de CRISPR puede resolver este problema y abrirá más lejos la puerta para las herramientas de diseño contra otros virus.

En conclusión, más vale que cambien la promesa sustancial de las demostraciones del sistema de CRISPR-CAS en ambos diagnósticos y el tratamiento de COVID-19 y la trayectoria del remedio molecular de la diagnosis y de la precisión. Por ahora, la investigación adicional es necesaria explotar completo su potencial contra SARS-CoV-2 y otras amenazas virales potenciales.

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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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