سیستم مدولار می‌تواند ویرایش رشته‌ای خاص را بدون هیچ برشی انجام دهد. تیمی از دانشمندان در پکن می‌گویند که ابزار ویرایش ژن جدیدی را توسعه داده‌اند که کارآمدتر از فناوری CRISPR است.
محققان آکادمی علوم چین در موسسه ژنتیک و زیست شناسی تکاملی سیستم ویرایش ژن مدولار خود را به نام CyDENT در مجله نیچر بیوتکنولوژی گزارش کردند. CyDENT می‌تواند برای انجام ویرایش ژن خاص بدون هیچ برشی استفاده شود. محققان این مطالعه بیان داشتند که CyDENT از ماژول‌ها برای انجام بخش‌های مختلف فرآیند ویرایش استفاده می‌کند. این طراحی به محققان اجازه می‌دهد تا «بهترین برنامه سفارشی» را برای تغییراتی که ظاهر می‌شوند، بیابند.
کریسپر از لحاظ لغوی به معنای «تکرارهای کوتاه پالیندرومیک با فاصله منظم خوشه‌ای» است. کریسپر به خانواده‌ای از توالی DNA در ژنوم موجودات پروکاریوت مثل باکتری و آرکی‌باکترها اطلاق می‌شود. بر اساس تکنیک ویرایش ژنی کریسپر، ابتدا بخشی از DNA معیوب در داخل یک سلول شناسایی شده و سپس ترمیم می‌شود.
تکنیک کریسپر همچنین می‌تواند برخی از ژن‌ها را روشن کرده و برخی دیگر را خاموش کند. روشن شدن ژن به این معنی است که DNA وارد چرخه همانندسازی، سپس رونویسی و در نهایت ترجمه می‌شود تا در نهایت یک محصول پروتئینی ایجاد شود. گاهی اوقات حضور یا عدم حضور پروتئین می‌تواند یک بیماری جدید را رقم زند. با روی کار آمدن کریسپر می‌توان جلوی پیدایش یک بیماری را در همان ابتدای کار گرفت.
نخستین آزمایش ویرایش ژن با روش CRISPR-Cas9 روی یک انسان، ۲۸ اکتبر سال ۲۰۱۶ برای درمان سرطان ریه انجام شد. در این آزمایش یک گروه چینی در شهر چنگدو، سلول‌های ایمنی فرد مبتلا به سرطان ریه را خارج و ژن عامل ایجاد پروتئین PD-1 را غیرفعال کردند. پروتئین PD-1 عملکرد سلول‌های ایمنی را کُند می‌کند و به سلول‌های سرطانی اجازه انتشار می‌دهد، پس از ویرایش سلول‌ها آن‌ها را کشت و دوباره به بیمار تزریق کردند.
محققین CyDENT بیان داشتند که سیستم‌های مبتنی بر CRISPR برای کار به یک RNA راهنما متکی هستند که هنگام ویرایش DNA در هسته سلول مشکلی ایجاد نمی‌کند. اما هنگام ویرایش DNA در میتوکندری انسان یا کلروپلاست یک گیاه یک چالش می‌باشد. به همین دلیل است که CyDENT با استفاده از یک “رویکرد مبتنی بر پروتئین” توسعه یافته است که بر سیگنال پروتئینی برای انتقال ویرایشگر به داخل متکی است و نیاز به یک RNA راهنما را دور می‌زند و اجازه دسترسی به این ژنوم‌های سلولی را می‌دهد.
در داخل میتوکندری، یا نیروگاه یک سلول، بسیاری از تغییرات تک نوکلئوتیدی یافت شده است که اعتقاد بر این است که با بیماری مرتبط است. طبق نتایج این تحقیق، این موارد را می‌توان با استفاده از یک ویرایشگر تک رشته‌ای مانند CyDENT به صورت درمانی با “تبدیل پایه دقیق” مورد بررسی قرار داد.
در مورد کلروپلاست، جایی که فتوسنتز در آن رخ می‌دهد، بسیاری از پروتئین‌های کدگذاری شده در ژنوم آن با کارایی تبدیل نور خورشید به انرژی مرتبط هستند – بنابراین محصولات مهندسی برای تبدیل انرژی بهتر می‌توانند بازده بیشتری تولید کنند.
بر اساس این مقاله، دقت CyDENT که از توانایی آن در ویرایش انتخابی یک رشته DNA در یک زمان ناشی می‌شود، می‌تواند تحقیقات قابل کنترل و کارآمدتری را در مورد این ژنوم‌های سلولی انجام دهد.
منبع: scmp
