U campu di e scienze mediche hà evolutu in modu esponenziale annantu à l'anni. Da l'avanzamenti in u sviluppu di novi droghe medichi à l'implementazione di a nanotecnologia in i dispositi di monitoraghju di a salute, avemu fattu una longa strada cum'è spezia.
Un tali avanzamentu hè a capacità di capisce è cambià e caratteristiche fisiche è fisiologiche di l'essere umanu alterendu u so genoma!
L'articulu furnisce à u lettore una introduzione à u campu di a genetica, passa nantu à u genoma umanu è l'applicazioni di l'edizione di geni è a tecnulugia CRISPR.
U genoma umanu
Biologicu parlante, un omu hè una struttura cumplicata chì hà parechje caratteristiche. Queste caratteristiche, cum'è l'altitudine, u culore di i capelli, u culore di l'ochji, e caratteristiche faciale, è cusì, ponu esse determinate cù u so DNA.
DNA
L'acidu desossiribonucleicu (DNA) hè un materiale custituitu da l'elementi chimichi fundamentali (zuccheru, fosfatatu è basi) chì portanu tutte l'infurmazioni nantu à cumu si vede è funziunà una cosa vivente.
I biologhi è i prufessiunali medichi ponu decodificà l'infurmazioni, unichi per tutti, studiendu u mudellu di l'ADN.
I Geni
Un genu hè una parte specifica di DNA chì codifica per una proteina. Sò i proteini pruduciuti da i geni chì facenu u travagliu di realizà e funzioni di l'ADN.
I geni funzionanu cum'è unità di eredità è sò rispunsevuli di trasmette e caratteristiche particulari da i genitori à i so figlioli.
A summa tutale di i geni di l'organismu è u materiale geneticu hè chjamatu u so genoma. Capisce u genomu umanu hà permessu à i scientisti di sviluppà novi modi per trattà, curà, o ancu prevene millaie di malatie chì affligenu l'umanità.
Questu hè induve l'editazione di geni entra.
Editazione di Gene
Genome o gene editing sò un gruppu di tecnulugii chì permettenu à i scientisti di cambià l'ADN di l'organismu. Queste tecnulugii facenu pussibule aghjunghje, sguassà o mudificà u materiale geneticu in locu particulari in u genoma.
A cuntrariu di l'altri tecniche di ingegneria genetica chì inserisce materiale geneticu aleatoriu in i genomi di l'ospiti, queste tecniche miranu l'inserzioni in locu assai specifichi.
Cumu viaghja?
L'edizione di geni implica l'enzimi. L'enzimi sò proteini chì permettenu o acceleranu i prucessi chimichi. L'enzimi ingegneriati utilizati in l'edizione di geni sò chjamati nucleasi è ponu cutà l'ADN.
Nuclease sò ingegneriate cù un altru chimicu chì li guida à i filamenti di DNA chì anu da cutà. Questi filamenti di DNA tagliati ponu rigenerate, ma sta volta sò alimentati cù l'infurmazioni desiderate per mutà in i filamenti di DNA desiderati.
Novi filamenti, significa novi geni è novi geni significanu novi caratteristiche.
I scientisti utilizanu l'edizione di geni per investigà diverse malatie chì afectanu l'omu.
Editanu i genomi di l'animali, cum'è i topi è i pesci, è osservanu cumu questi cambiamenti affettanu a so salute. Dopu anu utilizatu e so scuperte per predichendu cumu cambiamenti simili in i genomi umani puderanu affettà a salute umana.
Inoltre, i scientisti sviluppanu a terapia genica. Questi trattamenti implicanu a prevenzione è u trattamentu di e malatie in l'omu cù l'editazione di geni.
Tecnulugia CRISPR
Un grande avanzu in a tecnulugia di editazione di geni hè l'intruduzione di Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats (CRISPR).
CRISPR hè basatu annantu à un sistema di difesa chì si trova naturalmente in certi batteri. L'ADN in tali battìri cuntene assai sequenze palindromiche brevi (parole chì sò listessi in avanti è in daretu, cum'è RAAR).
I batteri emmagatzemaranu pezzi di i virus chì anu cumbattutu in queste sequenze palindromiche.
Cumu viaghja?
L'enzima utilizata in CRISPR hè chjamata Cas9. Questa enzima si attacca à a sequenza palindromica infettata è taglia l'ADN in pezzi, mantenendu l'infurmazioni nantu à u virus.
A proteina Cas armata ricunnosce l'ADN virali è distrughjenu subitu in casu chì u bacteriu hè statu infettatu novu da u stessu virus.
Applicazioni di CRISPR
CRISPR hè stata aduprata in una varietà di manere, cumprese a ricerca, l'assistenza sanitaria, l'allevamentu di animali domestici, a produzzione alimentaria, u carburante verde è assai di più.
1. Ricerca
I sistemi CRISPR sò stati implementati in studii in relazione à alleviare i disordini genetichi in l'animali è sò prubabilmente impiegati prestu in a clinica per trattà e malatie umane di l'ochju è di u sangue.
A Cina è i Stati Uniti anu appruvatu dui prucessi clinichi chì utilizanu CRISPR-Cas9 per i terapii di cancro mirati.
Al di là di l'applicazioni biomediche, sti strumenti sò oghji aduprati in studii per accelerà l'allevu di culturi è di bestiame, ingegneri novi antimicrobici, è cuntrullà l'insetti portatori di malatie cù i geni.
2. Sanità
I scientisti anu sappiutu sviluppà metudi per distrughje i batteri resistenti à l'antibiotici mudificate i genomi di virus chì uccidenu i batteri (bacteriophages) cù a tecnulugia CRISPR-Cas9.
Questi sistemi permettenu ancu a creazione di mudelli animali per a malatia umana è a rimuzione di HIV da e cellule infettate.
In un mudellu di mouse di a malatia umana, CRISPR hà currettu un errore geneticu, risultatu in a salvezza clinica di topi malati.
3. Allevu Pet
CRISPR hè statu appiicatu à i primi embrioni per creà organismi geneticamente mudificati, è hè statu injectatu in animali di laboratoriu per ottene una edizione di geni sustanziali in i so tessuti.
Approcci basati nantu à CRISPR sò stati utilizati per mudificà i genomi di l'animali cumpresi topi, rati è altri primati non umani. Questi approcci puderanu esse impiegati per rinfurzà a produtividade, a resistenza à e malatie, è attivà e caratteristiche / caratteristiche ricercate in l'animali.
Aduprendu CRISPR, pudemu ancu esse capace di intruduce una generazione di mudelli animali novi.
4. Pruduzzione alimentaria
A tecnulugia di editazione di geni CRISPR pò migliurà a pruduzzioni è a qualità di i culturi; resistenza à a siccità di e piante, resistenza à l'erbicidi è à l'insetticidi, aumentendu a sicurità alimentaria è a sicurità.
Puderà ancu aiutà à a rimuzione di a resistenza à l'antibiotici, à migliurà a vita di u produttu, è accelerà u prucessu di domesticazione di e piante.
I pianti di megliu qualità significanu foraggi di megliu qualità per l'animali, cusì aumentendu a so salute. Siccomu i pianti è l'animali formanu a basa di a nostra catena alimentaria, pudemu avè una qualità di l'alimentu è prudutti megliu.
5. Carburante verde
U carburante verde hè u carburante chì hè pruduciutu da fonti organiche è hè ecologicu.
CRISPR hà permessu di pruduce a doppia quantità di biodiesel (una forma di carburante verde) da l'alga fototropica.
Stu carburante hè ottenutu duppiendu a produzzione di lipidi in l'alga, utilizendu CRISPR per tweak genes. I lipidi sò combustibili è essenzialmente custituiscenu u biodiesel.
Ma l'editing di geni hè eticu?
Alterendu u cursu naturali di l'azzione hè sicuru d'invià preoccupazioni etichi. Alterà a genetica umana aduprendu tecnulugii di edizione di geni, cum'è CRISPR, ùn anu micca truvatu un supportu inequivocabile. Questu hè chì i cambiamenti fatti in i geni di l'ovu è di e sperma di e cellule puderanu esse trasmessi à e generazioni future.
Ci hè un grande dibattitu nantu à se sta tecnulugia deve esse aduprata per rinfurzà i tratti umani normali (cum'è intelligenza o altezza).
I prublemi di sicurezza si sviluppanu ancu quandu si usa sta tecnulugia, postu chì ci hè sempre a pussibilità di avè effetti off-target (edizioni in u locu sbagliatu) è mosaicismu (quandu alcune cellule portanu l'editu, ma altri micca).
Basatu nantu à e preoccupazioni nantu à l'etica è a sicurità, l'edizione di u genoma di e cellule riproduttive hè attualmente illegale in parechji paesi.
cunchiusioni
A capiscitura di u genoma umanu ci hà permessu di rivoluzionari a tecnulugia di a salute à una nanoscala.
Edizione di geni è tecnulugia CRISPR chì anu furnitu applicazioni rivoluzionarie in termini di eradicazione di e malatie è ancu di currezzione di imperfezioni umane.
I scientisti predicenu chì sti tecnulugii sò a chjave per creà una generazione senza malatie di homo sapiens cù caratteristiche perfette.
Chì sò i vostri punti di vista nantu à l'edizione di geni? Fateci sapè in i cumenti.
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