Kada su čuveni Votson i Krik te već sada davne 1953. godine prvi put predstavili model DNK molekula u časopisu Nature, nisu ni slutili kakvu će lančanu reakciju novih i revolucionarnih otkrića pokrenuti u vremenima koja su sledila. Saznanje o samoj strukturi DNK dalo nam je uvid u samu srž života i načine po kojim se on odvija i nastavlja. Kako su godine prolazile, nauka je sve više napredovala i mi smo uz pomoć tehnologije zalazili u sve sitnije detalje i strukture ćelija uviđajući kako se ti molekularni procesi ispoljavaju na jednom mnogo kompleksnijem nivou.
Kao što znamo molekul DNK se sastoji od dva lanca unutar koga su inkorporirani nukleotidi koje između ostalog čine purinske i pirimidinske baze: adenin, guanin, timin i citozin. One se spajaju vodoničnim vezama i grade dva naspramna lanca koja su potpuno identična, ali suprotno orijentisana. DNK unutar tih kombinacija nukleotida gradi specifičnu bazu podataka koja je u stvari skup svih gena koji određuju sve naše karakteristike kao bića. Kako su geni i njihove funkcije postepeno otkrivani, tako se polako i razvijala ideja o izmeni određenih gena u cilju unapređenja urođenih karakteristika ili zamene defektnih gena čime bi se onda uklonila neželjena karakteristika koja je njima izazvana.
Postoje mnoge metode genetskog inžinjeringa ali većina njih je jako kompleksna, neprecizna ili je previše skupa da bi se izvodila na masovnom nivou. Dugo je san naučnika bio da se nađe metoda koja bi sva ova 3 kompleksna problema prevazišla, i san im se konačno ispunio početkom 2015. godine kada je predstavljena nova metoda manipulisanja gena nazvana CRISPR.
Kako su geni i njihove funkcije postepeno otkrivani, tako se razvijala ideja o izmeni gena u cilju unapređenja urođenih karakteristika i zamene defektnih gena
Do otkrića CRISPR metode došlo je zapravo slučajno kada je grupa naučnika uočila da određene bakterije imaju sposobnost da prepoznaju virusnu DNK koja je inkorporisana unutar njihovih DNK i da je uspešno otklone i time onemoguće da virus ispolji svoje delovanje. Ovaj metod je onda preuzet i unapređen tako da funkcioniše na eukariotske ćelije tj. na molekul DNK prvenstveno životinja i ljudi. Objasniti CRISPR do detalja zahtevalo bi mnogo teksta, ali evo nekih osnovnih informacija:
CRISPR sistem se sastoji iz dve komponente. Jedna jod njih je Cas9 enzim a druga je specifičan molekul RNK koji se naziva vodeći RNK. Sama metoda zapičinje time da su Cas9 enzim i molekul RNK spojeni u jedan kompleks. Takav kompleks sada prepozna željeni deo DNK uz pomoć te vodeće RNK jer je ona identična sa ciljanim mestom. Kada se spoje tada na scenu stupa Cas9 enzim koji je po strukturi helikaza, odnosno on je u stanju da preseče oba lanca molekula DNK i tako iseče željeni deo. Sada je to isečeno mesto prazno i pošto ćelija poseduje mehanizme reparacije naslednog materijala, ona to upravo i čini, čime se prazno mesto popunjava. Međutim, naučnici mogu da ubace novi deo molekula DNK koji bi tačno zamenio tu nastalu prazninu što omogućava da se uvede željeni gen ili popravi oštećeni. Čitava ova metoda je jako brza i jeftinija od svih do sada postojećih, a funkcioniše sa izuzetnom preciznošću.
Krajem ove godine naučnici su uspeli da prvi put uz pomoć CRISPR metode uklone HIV iz čak 48% ćelija laboratorijskih miševa i možemo se nadati da će se uskoro ova istraživanja primeniti i na ljudima, te omogućiti lečenje HIV-a i mnogih drugih hroničnih virusnih infekcija. Takođe, tumori nastaju nekontrolisanom deobom ćelija koje u isto vreme uspešno izbegavaju destrukciju od strane našeg imunskog sistema. CRISPR će omogućiti da nam u borbi protiv određenih tumora bude potrebna samo jedna injekcija sa specifično izmenjenim i programiranim imunskim ćelijama koje će se potom znatno efikasnije boriti protiv tumora. Najfascinatnija primena bi bila u lečenju određenih naslednih bolesti čiji uzrok leži u mutacijama gena, gde bi se određeni defektni geni mogli ukloniti i zameniti funkcionalnim kopijama, što bi dovelo do konačnog izlečenja.
Sve ovo deluje fantastično, ali nauka je još uvek na dalekom putu do usavršavanja CRISPR metode lečenja. Suštinsko pitanje ostaje da li je mogućnost izmene sopstvenog naslednog materijala mač sa dve oštrice?
Možda ćemo u budućnosti biti u stanju da biramo karakteristike našeg potomstva kako je to obrađeno u mnogim holivudskim ostvarenjima, ali retko koji od tih filmova ima srećan kraj. Mnogi bi rekli da je lepota života upravo u nesavršenosti, te da su greške u naslednom materijalu i osnov evolucije. Šta će se desiti kada čovek umesto prirode bude počeo da manipuliše tim greškama, ostaje da vidimo.
Č.Č.
