Edellisessä artikkelissa kirjoitin yksityiskohtaisesti, miten RNA-sekvenssi rakennetaan proteiiniksi. Siitä voimme havaita, että soluun kuljetettu RNA ei sellaisenaan muuta perimää eli solun tumassa olevaa DNA:ta.
Perimän muuttaminen on kuitenkin toisella tekniikalla mahdollista. Tästä käytetään nimeä CRISPR cas9. CRISPR tarkoittaa bakteerin DNA jaksoja, jotka tallettavat tietoja niistä viruksista, joita vastaan bakteeri on taistellut. Cas9 on proteiini, joka osaa katkaista DNA:n. Näitä yhdistää se, että cas9 proteiinia ohjataan gRNA jaksolla, joka on luettu CRISPR alueelta. Näin bakteeri taistelee viruksia vastaa: lukemalla CRISPR kirjastosta 29-nukleoidin pituisia merkkijonoja virusten tunnistamiseksi ja sitten katkaisemalla viruksen DNA:n kahtia, jotta se ei voi lisääntyä bakteerin sisällä.
Käyttämällä hyväksi tätä menetelmää voidaan cas9 proteiini saada tunnistamaan mikä tahansa DNA:n kohta ja katkaisemaan se myös ihmisen solussa. Menetelmää on tehokkaasti käytetty jo kasveissa, eläimissä ja ihmisissäkin. Ottamalla ihmisen omia kantasoluja ja poistamalla niistä jokin sairautta aiheuttava DNA-jakso ja istuttamalla näitä kantasoluja takaisin ihmiseen on saatu aikaiseksi potilaan parantunut tila.
Silloin kun tällainen geenieditointi tapahtuu sukusoluissa tai hedelmöittyneessä munasolussa, siitä tulee myös periytyvä eli voi tulla mahdolliseksi, ettei se enää poistu kyseisestä sukulinjasta. Tämä nostaa monia eettisiä kysymyksiä esimerkiksi ihmislasten suunnittelusta. Ensimmäiset tällaiset geenimuunnellut lapset syntyivät Kiinassa pari vuotta sitten. Tiettävästi tämän kokeilun jälkeen ei uusia ole tullut julkisuuteen. Heiltä oli eliminoitu geeni, joka mahdollisesti tekee heistä vastustuskykyisiä HIV:lle.
Geenieditointi vaatii tietynlaisen ohjaus-RNA:n, jonka toinen pää sisältää halutun DNA:n kohdan osoitteen ja toinen pää lukitsee sen tarkoin cas9 proteiinin sisälle oikeaan asemaan. Tässä gRNA:ssa pitää olla ns. hiusneularakenne ja se taas vaatii palindromi-sekvenssin RNA:han. Tämä on sekvenssirakenteeltaan erilainen kuin ne mRNA-jaksot, joista valmistetaan proteiineja.
Kun geeniä editoidaan, DNA:n katkaisun lisäksi tarvitaan se DNA-jakso, joka halutaan lisätä. Tähän taas tarvitaan omat menetelmät ja proteiinit.
Tässä videossa selitetään CRISPR tekniikka havainnollisesti.
RNA-rokotetta ja CRISPR;iä voisi verrata esimerkiksi niin, että RNA-rokote on kuin tankkaisi autoon bensaa ja CRISPR taas kuin vaihtaisi autoon moottorin. RNA-rokotteella on siis yhtä helppo muuttaa solun perimää, kuin bensapumpulla vaihtaa autoon moottori (jonka pitäisi tulla letkusta).
Molemmissa tosin on suuret eettiset kysymykset, mutta RNA-rokote on siinä määrin julkinen ja sen tutkiminen helppoa, että sillä ei perimää muuteta vahingossa eikä tarkoituksella. Eri asia sitten on, onko valmistusprosessi ollut riittävän hyvä tasalaatuisen ja puhtaan rokotteen tuottamiseen. Sen tiedämme muutamassa kuukaudessa.
Viitteet:
1. CRISPR tekniikan kehittäjän puhe: https://www.youtube.com/watch?v=TdBAHexVYzc
2. CRISPR tekniikka selitettynä: https://www.youtube.com/watch?v=1viRt8jV-vk
3. Voidaan toimia myös niin päin, että siirretään ihmisen geenejä apinalle: https://mistametulemme.blogspot.com/2019/08/apinoiden-planeetta-tutkijat-siirsivat.html
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti