تبدیل کریسپر CRISPR به دوربینی مقابل سلول
واژه ی کریسپر، مخفف «تناوبهایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصلهدارِ منظمِ خوشهای» است.
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
کریسپر توالی دیانای و سیستم ایمنی طبیعی در باکتریهای پروکاریوت است که آنها را قادر به کشف دیانای ویروس و سپس نابودیشان میکند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام Cas9 است، که می تواند با برش زدن و تغییر در دیانای ویروس باعث دفع خطر شود. مطالعه ی کریسپر، توانایی دانشمندان را برای ایجاد تغییر آسانتر در ژنوم ارتقا داده است.
جدیدترین ماموریت تعریف شده برای کریسپر ارائه ی تصاویری واضح تر از رویدادهای داخل سلول است.
زیر نظر گرفتن تصویری سلول ها برای پی بردن به ساز و کارهای فرایندهای زیستی، دانشمندان را قادر خواهد ساخت تا رویدادهای تدریجی همچون پیری، مرگ برنامه ریزی شده ی سلولی، سرطان، آثار محیطی بر سلول و یا روند تبدیل سلول های بنیادی به سلول های مورد نیاز بدن را به طور دقیق تری مورد مطالعه قرار دهند.
محققین موفق شده اند با تحت کنترل درآوردن کریسپر، از این ابزار ویرایش ژنوم برای ایجاد تغییر در خودش استفاده کنند و نسخه های جدیدی از کریسپر بسازند که ماموریت هایی متفاوت از وظیفه ی معمول خود برعهده گیرد.
این ویرایشگر جدید، برخی از دانشمندان را چنان هیجان زده ساخته که با بررسی کارآیی های آن نام «کریسپر ۲» بر آن گذاشته اند. اینک فن آوری ضبط وقایع سلولی به کمک ویرایشگر کریسپر، خبر تازهای است که نوید تحولات پزشکی سریع تر و موثرر را می دهد.
ضبط کننده ی سلولی، نقش جدیدی است که کریسپر برعهده گرفته و با عمومی شدن این فن آوری، شاهد خواهیم بود که پژوهشگران رشته های مختلف پزشکی، هر یک در زمینه ی مورد نظر خود به استفاده از این فن آوری نوین مبادرت می ورزند.
«دیوید لیو» David Liu شیمیدان و ویکسین تانگ Weixin Tang، دو پژوهشگر دانشگاه هاروارد، از دو نوع دستگاه ضبط کننده ی رویدادهای چندگانهی آنالوگ مبتنی بر کریسپر رونمایی کردند.
در آزمایشهای نمود کارآیی ها، نشان داده شد که این ابزار چگونه می تواند در کالبد باکتریها و همچنین در سلولهای انسانی، قرار گرفتن در مجاورت نور، آنتیبیوتیکها، عفونت ویروسی یا وقایع مولکولی داخل سلول را ثبت کند.
کاربردهای این فن آوری نوظهور بسیار گسترده خواهد بود و تنها پس از عرضه ی آن به جامعه ی علمی میتوان گستره بهکارگیری آن را در اخبار آینده مورد بررسی قرار داد. به طور مثال مطالعه ی اثر یک داروی تازه بر سلول ها می تواند با ضبط وقایع سلولی، نقاط قوت و ضعف دارو را به سازندگان، به شکلی تصویری و واضح منعکس نماید که این مشاهدات در کیفیت تصمیمگیری ها، آثار مثبت زیادی خواهد داشت.
دوربین یاد شده در اندازه هایی به کوچکی ۱۰ سلول کار میکند و به ثبت وقایع یک سلول واحد نزدیک شده است. «جورج چرچGeorge Church »، متخصص ژنتیک در دانشگاه هاروارد که تکنولوژی دوربین در آزمایشگاه او توسعه یافته میگوید:
اگر فعالیت های مغز را مورد مطالعه قرار داده باشید، خواهید دانست هر سلول، ماجرای خاص خود را دارد. داشتن دوربین فیلمبرداری زماندار مولکولی واحد از جنس توالی DNA توانایی فوق العاده ای است. این ضبط کننده ی وقایع در تابع زمان، به شما خواهد گفت درون هر سلول چه اتفاقی افتاده است.
این ضبط کننده ی سلولی می تواند چندین سیگنال مختلف را به صورت همزمان و یا یکی پس از دیگری ثبت نماید.
با این حال برای اثبات کارآیی ضبط کننده، محققان باید نشان دهند که این فن آوری تازه قادر است در سلولهای یک موجود زنده هم ایفای نقش داشته باشد. در حال حاضر کارکرد این ابزار فقط در سلول های آزمایشگاهی مورد امتحان قرار گرفته است.