دانشمندان هاروارد ابزار ویرایش ژنوم جدیدی برای رقابت با کریسپر خلق کردند

پژوهشگران موسسه Wyss هاروارد موفق به خلق ابزار ویرایش ژنوم جدیدی شده‌اند که دانشمندان به وسیله آن می‌توانند بطور همزمان میلیون‌ها آزمایش ژنتیکی انجام دهند. این ابزار جدید «Retron Library Recombineering» یا به اختصار «RLR» نام دارد و از بخش‌هایی از DNA باکتریایی به نام «رترون» استفاده می‌کند که می‌تواند قطعاتی از DNA تک رشته‌ای تولید کند.

زمانی که به سراغ ویرایش یا مهندسی ژنوم می‌رویم، «کریسپر» یا «CRISPR-Cas9» شناخته‌ شده‌ترین ابزار یا تکنیک محسوب می‌شود که این روزها کاربرد زیادی دارد. این تکنیک توانسته در سال‌های اخیر تغییرات بزرگی در دنیای علم ایجاد کند و در اختیار دانشمندان ابزاری برای تغییر راحت توالی DNA قرار دهد.

کریسپر در مقایسه با تکنیک‌های مورد استفاده قبلی دقیق‌تر است و کاربردهای بی‌شماری دارد که شامل دستیابی به درمان‌هایی برای حفظ جان بیماران مختلف می‌شود. با وجود چنین مزیت‌هایی، کریسپر محدودیت‌های جدی هم دارد.

یکی از محدودیت‌ها، عدم امکان ارائه بسیار گسترده مواد CRISPR-Cas9 است که مشکلی بزرگ برای پژوهش‌ها محسوب می‌شود. علاوه بر این، نحوه عملکرد این تکنیک به علت آنزیم Cas9 می‌تواند برای سلول‌ها سمی باشد.

کریسپر بطور فیزیکی DNA را برش می‌دهد تا توالی جهش یافته در طی فرایند ترمیم را در ژنوم خود قرار دهد. ضمنا رترون‌ها می‌توانند رشته DNA جهش یافته را به سلول تکثیر یافته وارد کنند تا رشته بتواند درون DNA سلول‌های دختر قرار بگیرد. در ادامه توالی رترون‌ها می‌تواند نقش بارکد یا برچسب را بازی کند تا دانشمندان بتوانند آن‌ها را ردیابی کنند. بنابراین پژوهشگران می‌توانند از آن برای مهندسی ژنوم بدون آسیب به DNA استفاده کنند و البته چندین آزمایش با آن انجام دهند.

دانشمندان موسسه Wyss تکنیک ویرایش ژنوم RLR را روی باکتری «اشریشیا کلی» یا «E. Coli» آزمایش کردند و به این موضوع پی بردند که پس از چندین اصلاح، ۹۰ درصد جمعیت توالی رترون را در خود جای داده‌اند. آن‌ها همچنین توانستند کارایی بالای آن را در آزمایش‌های ژنتیکی عظیم ثابت کنند.

طی آزمایش‌ها، پژوهشگران بجای تعیین توالی جهش‌ها بطور جداگانه، با توالی بارکدهای رترون‌ها توانستند جهش‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی را در E. Coli پیدا کنند و کار بسیار سریعتر انجام شد.

با وجود مزایایی که تکنیک جدید دارد، کارهای زیادی برای استفاده گسترده از آن باقی مانده که برای مثال می‌توان به بهبود عملکرد و همچنین استانداردسازی نرخ ویرایش اشاره کرد. با این حال این ابزار ویرایش ژنوم می‌تواند تغییرات زیادی در علم پزشکی ایجاد کند.