يحمل ال DNA الخاص بنا مفتاح العديد من الألغاز التي لا تزال تطارد الباحثين. تتراوح هذه الألغاز من أشياء بسيطة كلون عيوننا إلى أشياء أكثر تعقيدًا كالتليف الكيسي. حاول العلماء منذ اكتشاف مفهوم الحمض النووي التلاعب به من أجل تحسين البشرية. يفتح التلاعب بالحمض النووي عالمًا جديدًا لنا لأننا سنكون قادرين على صنع ما نريد بالكيفيّة التي نريدها. توصل العلماء إلى العديد من الأفكار والأساليب للتلاعب بالحمض النووي والذي يعرف عادة باسم تحرير الجينوم.
ما هي الكريسبر CRISPR ؟
تعتبر تقنية الكريسبر شكلًا من أشكال تحرير الجينوم من بين أمور أخرى مثل نيوكلييز اصبع الزنك ونيوكلييزات ميجا المهندسة وغيرها. يتم اشتقاق الكريسبر من البكتيريا التي استخدمت هذه التقنية لحماية نفسها من هجوم الفيروسات. تمتلك جميع الكائنات الحية مواد وراثية على شكل DNA أو RNA . يؤدي أي ضرر بهذه المادة الجينية إلى عواقب وخيمة. تمتلك البكتيريا المشتقة باستخدام هذه التقنية طريقة لحماية نفسها.
يحتوي الحمض النووي البكتيري على أقسام تعرف بالتكرارات العنقودية المتناوبة منتظمة التباعد. تعتبر هذه الأقسام المتناوبة تتابعات نوكليوتيدية قصيرة تتكرر مرات ومرات. تتخلل هذه الأقسام أجزاءً صغيرة من ال DNA تعرف باسم "مفساح الحمض النووي" spacer DNA. يتمّ اشتقاق هذا المفساح من الفيروسات التي تهاجم البكتيريا. يتمّ نسخ المفساح أو فيروس الحمض النووي عندما يهاجم نفس الفيروس أو فيروس مماثل لتشكيل حمض نووي ريبوزي RNA معروف باسم. crRNA تحتوي الخلايا على بروتين يعرف باسم Cas9 . يعتبر هذا البروتين إنزيمًا يمكن أن يعمل بمثابة زوج من المقصات الجزيئية. يقوم بروتين Cas9 موجّهًا بواسطة crRNA بقطع الحمض النووي الريبوزي أو فيروس الحمض النووي مما يجعله عديم الفائدة.
تخزن البكتيريا جزءًا من الحمض النووي الفيروسي للرجوع إليها في المستقبل. يعمل الحمض النووي الفيروسي المخزّن كقالب أو دليل تستخدمه البكتيريا لتدمير الحمض النووي الفيروسي الجديد عندما يصادف فيروس مماثل. توفر هذه الآلية آلية حماية فعالة ضد هجوم الفيروسات. توجد بروتوكولات سلامة للتأكد من أن بروتين Cas9 يقوم بقطع الجزء المرغوب فيه من الحمض النووي الفيروسي. تأتي هذه البروتوكولات على شكل علامات للتأكد من أنها لا تقطع الحمض النووي الكريسبري أو الجزء الخطأ من الحمض النووي الفيروسي.
يعتبر الكريسبر مجرد آلية وقاية للخلية البكتيرية. استخدمت هذه الآلية كوسيلة لتحرير الجينوم في الحيوانات. يمكن لتحرير الجينوم أن يكون له بعض التأثيرات الرئيسية وطويلة الأمد.
استخدم العلماء هذه التقنية لإزالة الحمض النووي الضارعن طريق توفير تسلسلات مماثلة وتحفيز الإنزيمات لإزالة ذلك الجزء. تستخدم الخلية آلية إصلاح الحمض النووي الطبيعي لإصلاح الحمض النووي التالف بمجرد قطع جزء من الحمض النووي.
لا تعتبر هذه العملية خالية من الأخطاء. يستخدم العلماء ذلك غالبًا لإدخال جزء يرغبون في غرسه في الحمض النووي للخلية. يتم إدخال جزء الحمض النووي المرغوب فيه بعد إجراء عملية قطع الحمض النووي للخلية. يتم أخذ هذه الشريحة المقدمة من الخلية كقالب وتشرع في تصحيح الحمض النووي التالف باستخدام النموذج المقدم وبالتالي إدخال تسلسل مرغوب من أزواج القاعدة.
يمكن استخدام هذه الطريقة لتصحيح الطفرات والاضطرابات الوراثية عند الحيوانات والبشر. ليس من السهل إجراء تغييرات في خلايا البويضة والحيوانات المنوية باستخدام التقنيات التقليديّة. يمكن باستخدام تقنية الكريسبر لإحداث تغييرات في الخلايا الملقحة والبويضات والخلايا المنوية.
قضايا أخلاقية
تقدم تقنية كريسبر حلًّا للعديد من المشاكل والاضطرابات والأمراض، إلّا أنّه لا يمكن تجاهل النواحي الأخلاقية لها. تقتصر التغييرات على الفرد وعلى الأنسجة المعدّلة أو على أعضاء بعينها عندما يتم إحداث تغييرات في الخلايا الجسدية بعيدًا عن الحيوانات المنوية وخلايا البويضة.
يتم نقل التغييرات من جيل إلى آخر عندما يتم إحداث هذه التغييرات في خلايا البويضات أو الحيوانات المنوية. يجب على كل فرد مشارك أن يكون له رأي في إزالة أو إدخال الجينات في رمزه الجيني.
المصدر