РЕДАГУВАННЯ ГЕНОМУ: CLUSTERED REGULARLY INTERSPACED SHORT PALINDROMIC REPEAT (CRISPR/CAS9)

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32689/2663-0672-2023-3-2

Ключові слова:

Молекулярні ножиці, CRISPR/Cas9, геном, ДНК, РНК, онкологія, серповидно-клітинна анемія, β-таласемія, амілоїдоз, нанотехнології, м’язова дистрофія Дюшена, хвороба Паркінсона, дигенна гухота, моногенна глухота

Анотація

Збільшення відсотку розповсюдженості онкологічних захворювань та генетичних хвороб серед світового населення, залишається відкритим проблематичним питанням наукового світу, пов’язане з необхідністю розробки сучасних методів лікування. Основною метою проведення досліджень є зниження загального показника смертності та інвалідизації серед світового населення. Однією із перспективних технологій генної інженерії є технологія Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR/Cas9), котра дозволяє цілеспрямовано редагувати геном. Застосування цієї методики дозволяє вирішити питання лікування таких патологій як: онкологічні захворювання, серповидно-клітинна анемія, β-таласемія, амілоїдоз, нанотехнології, м’язова дистрофія Дюшена, хвороба Паркінсона зумовлена генетичними причинами, дигенна та моногенна втрата слуху, тощо. На даному етапі розвитку даної технології, вона не є доступною для лікування генетичних та онкологічних захворювань на загальнолікарському напрямку. Проводяться клінічні випробування, розробка стратегій застосування та попередження побічної дії при лікування з використанням молекулярних ножиць. Питання безпечного застосування CRISPR/Cas9 пов’язано з можливістю виникнення небажаних мутацій в генетичному матеріалі, з відсутністю повноцінного прогнозування наслідків. Не менш актуальним питанням залишається вибір оптимального способу доставки CRISPR/Cas9 до мішені та розробка й удосконалення технології з метою запобігання виникнення небажаних інделів. Перспективи застосування цієї технологій дає надію на зниження смертності та інвалідизації хворих патологіями, які на даний момент важко піддаються лікуванню, або ж є невиліковними. З урахуванням відсотку ефективності застосування технології CRISPR/Cas9 на відміну від ZFN (Zinc-Finger Nucleases) або TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) є більш оптимальним.

Посилання

Zhang, Song, et al. "Strategies in the delivery of Cas9 ribonucleoprotein for CRISPR/Cas9 genome editing." Theranostics 11.2 (2021): 614.

Duan, Li, et al. "Nanoparticle delivery of CRISPR/Cas9 for genome editing." Frontiers in Genetics 12 (2021): 673286.

Wang, Si-Wei, et al. "Current applications and future perspective of CRISPR/Cas9 gene editing in cancer." Molecular Cancer 21.1 (2022): 1-27.

Konstantakos, Vasileios, et al. "CRISPR–Cas9 gRNA efficiency prediction: an overview of predictive tools and the role of deep learning." Nucleic Acids Research 50.7 (2022): 3616-3637.

Dimitri, Alexander, Friederike Herbst, and Joseph A. Fraietta. "Engineering the next-generation of CAR T-cells with CRISPR-Cas9 gene editing." Molecular Cancer 21.1 (2022): 78.

Xu, Xiaoyu, et al. "Nanotechnology-based delivery of CRISPR/Cas9 for cancer treatment." Advanced Drug Delivery Reviews 176 (2021): 113891

Selvakumar, Sushmaa Chandralekha, et al. "CRISPR/Cas9 and next generation sequencing in the personalized treatment of Cancer." Molecular Cancer 21.1 (2022): 83.

Chang N. et al. Genome editing with RNA-guided Cas9 nuclease in zebrafish embryos //Cell research. 2013. Т. 23. №. 4. С. 465–472.

Höijer, Ida, et al. "CRISPR-Cas9 induces large structural variants at on-target and off-target sites in vivo that segregate across generations." Nature Communications 13.1 (2022): 627.

Zou, Yan, et al. "Blood-brain barrier–penetrating single CRISPR-Cas9 nanocapsules for effective and safe glioblastoma gene therapy." Science advances 8.16 (2022): eabm8011.

Bhattacharjee, Gargi, et al. "Current approaches in CRISPR-Cas9 mediated gene editing for biomedical and therapeutic applications." Journal of Controlled Release, 2022.

Dong, Chen, et al. "A genome-wide CRISPR-Cas9 knockout screen identifies essential and growth-restricting genes in human trophoblast stem cells." Nature communications 13.1 (2022): 2548

Gillmore, Julian D., et al. "CRISPR-Cas9 in vivo gene editing for transthyretin amyloidosis." New England Journal of Medicine 385.6 (2021): 493-502

Frangoul, Haydar, et al. "CRISPR-Cas9 gene editing for sickle cell disease and β-thalassemia." New England Journal of Medicine 384.3 (2021): 252-260.

Fu, Bin, et al. "CRISPR–Cas9-mediated gene editing of the BCL11A enhancer for pediatric β0/β0 transfusion-dependent β-thalassemia." Nature Medicine 28.8 (2022): 1573-1580.

Mansour, Heba M., and Aiman S. El-Khatib. "Exploring Parkinson-associated kinases for CRISPR/Cas9-based gene editing: beyond alpha-synuclein." Ageing Research Reviews (2023): 102114

Tao, Yong, et al. "Treatment of monogenic and digenic dominant genetic hearing loss by CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein delivery in vivo." Nature Communications 14.1 (2023): 4928.

Agrawal, Pooja, et al. "Role of CRISPR/Cas9 in the treatment of Duchenne muscular dystrophy and its delivery strategies." Life Sciences (2023): 122003.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-10-18

Як цитувати

КЛИМЕНКО, І., & ГАЛАДЗА, М. (2023). РЕДАГУВАННЯ ГЕНОМУ: CLUSTERED REGULARLY INTERSPACED SHORT PALINDROMIC REPEAT (CRISPR/CAS9). Сучасна медицина, фармація та психологічне здоров’я, (3(12), 11-17. https://doi.org/10.32689/2663-0672-2023-3-2

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають