Kako bi se proširila tehnologija za modificiranje gena i njihove ekspresije, znanstvenici su razvili CRISPR sustav koji cilja RNA umjesto DNA. Ove kemijski modificirane RNA znatno poboljšavaju sposobnost praćenja, uređivanja ili pak uništavanja RNA u ljudskim stanicama.
Ovaj novi sustav se opisuje djelovanjem izmijenjenih vodiča koji povećavaju učinkovitost CRISPR aktivnosti sa 2 na 5 puta u odnosu na nemodificirane vodiče. Za primjenu ove kemijske modifikacije, znanstveni tim je ciljao receptore na površini ljudskih T stanica i RNA iz virusa. Kao virusnu varijantu su koristili segment kojeg dijele sve poznate varijante RNA virusa SARS-COV-2.
Izazov kod CRIPSR metode je brza degradacija vodiča. Izgleda da kod izmijenjenih vodiča dolazi sporije do razgradnje što bi moglo olakšati proučavanje gena i razvoj lijekova.
Koliko je uspješan CRISPR?
U ožujku 2020. je objavljen rad u Nature Biotechnology koji iznosi načela optimalnog dizajna vodiča Cas13. Od tada, znanstvenici nastoji primijeniti i testirati različite kemijske modifikacije vodiča. Otkrili su da se dodavanjem 3 baze s različitom vrstom kemijske veze koja ih međusobno povezuje produljuje sposobnost nokauta ciljane RNA. U T stanicama, ista modifikacija je rezultirala 60-65% utišavanjem ekspresije CD46, inače receptora uključenog u regulaciju imunološkog sustava. Nemodificirani vodič je za istu primjenu imao uspješnost oko 40-45%.
Ovi izmijenjeni vodiči dodatno proširuju paletu alata za inženjering genoma i transkriptoma.
Nova tehnologija se može primijeniti u istraživanju lijekova protiv COVID-19
Tim je testirao utišavanje univerzalnog segmenta RNA virusa SARS-CoV-2 u ljudskim stanicama koji je moguć samo pomoću CRISPR-a usmjerenog na RNA, poput Cas13. SARS-CoV-2 ulazi u stanice i oslobađa svoj RNA genom, koji se zatim prepisuje u manje RNA, koje se nazivaju subgenomske RNA. Ove subgenomske RNA odgovorne su za stvaranje različitih proteina potrebnih za replikaciju virusa, a zatim i za inficiranje drugih stanica. Univerzalni segment nalazi se na početku svake subgenomske RNA. Dakle, učinkovito ciljanje ovog segmenta može rezultirati stvaranjem nefunkcionalne RNA.
