Περίληψη
Οι νουκλεάσες σχεδιαστές είναι ευέλικτα εργαλεία για την τροποποίηση του γονιδιώματος και την ανάπτυξη θεραπειών και έχουν αποκτήσει ευρεία προσβασιμότητα με την έλευση της τεχνολογίας CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/CRISPR-associated protein (Cas). Οι προκαρυωτικές νουκλεάσες τύπου CRISPR/Cas, από τότε που υιοθετήθηκαν για πρώτη φορά ως εργαλεία επεξεργασίας σε ευκαρυωτικά κύτταρα, γνώρισαν ταχεία πρόσληψη και ανάπτυξη. Ποικίλοι τρόποι χορήγησης μέσω ιικών και μη ιικών φορέων και η συνεχής ανακάλυψη και μηχανική νέων εργαλείων τύπου CRISPR/Cas με εναλλακτικές απαιτήσεις για τις θέσεις-στόχους, πρότυπα διάσπασης και δράση ειδικά για DNA ή RNA συνεχίζουν να επεκτείνουν την ευελιξία αυτής της οικογένειας νουκλεασών. Τα μόρια με βάση το CRISPR/Cas μπορούν επίσης να δρουν χωρίς σπασίματα διπλών αλυσίδων ως επεξεργαστές βάσεων DNA ή ακόμη και χωρίς διάσπαση μονόκλωνων αλυσίδων, είτε ως επιγενετικοί ρυθμιστές, μεταγραφικοί παράγοντες ή επεξεργαστές βάσεων RNA, με περαιτέρω περιθώρια ανακάλυψης και ανάπτυξης. Για πολλές δυνητικές θεραπευτικές εφαρμογές μορίων τύπου CRISPR/Cas και των παραγώγων τους, η αποτελεσματικότητα πρέπει ακόμη να βελτιωθεί και να αντιμετωπιστούν θέματα ασφάλειας, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της προϋπάρχουσας ανοσίας έναντι των μορίων Cas, της δραστηριότητας εκτός στόχου και του ανασυνδυασμού και των αλλοιώσεων της αλληλουχίας που σχετίζονται με τα συμβάντα σπασίματος διπλής έλικας. Η παρούσα ανασκόπηση παρέχει μια συνοπτική επισκόπηση των σημερινών εργαλείων CRISPR/Cas, των εφαρμογών, των ανησυχιών και των τάσεων.
Οι νουκλεάσες σχεδιαστές είναι ευέλικτα εργαλεία για την τροποποίηση του γονιδιώματος και την ανάπτυξη θεραπειών και έχουν αποκτήσει ευρεία προσβασιμότητα με την έλευση της τεχνολογίας CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/CRISPR-associated protein (Cas). Οι προκαρυωτικές νουκλεάσες τύπου CRISPR/Cas, από τότε που υιοθετήθηκαν για πρώτη φορά ως εργαλεία επεξεργασίας σε ευκαρυωτικά κύτταρα, γνώρισαν ταχεία πρόσληψη και ανάπτυξη. Ποικίλοι τρόποι χορήγησης μέσω ιικών και μη ιικών φορέων και η συνεχής ανακάλυψη και μηχανική νέων εργαλείων τύπου CRISPR/Cas με εναλλακτικές απαιτήσεις για τις θέσεις-στόχους, πρότυπα διάσπασης και δράση ειδικά για DNA ή RNA συνεχίζουν να επεκτείνουν την ευελιξία αυτής της οικογένειας νουκλεασών. Τα μόρια με βάση το CRISPR/Cas μπορούν επίσης να δρουν χωρίς σπασίματα διπλών αλυσίδων ως επεξεργαστές βάσεων DNA ή ακόμη και χωρίς διάσπαση μονόκλωνων αλυσίδων, είτε ως επιγενετικοί ρυθμιστές, μεταγραφικοί παράγοντες ή επεξεργαστές βάσεων RNA, με περαιτέρω περιθώρια ανακάλυψης και ανάπτυξης. Για πολλές δυνητικές θεραπευτικές εφαρμογές μορίων τύπου CRISPR/Cas και των παραγώγων τους, η αποτελεσματικότητα πρέπει ακόμη να βελτιωθεί και να αντιμετωπιστούν θέματα ασφάλειας, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της προϋπάρχουσας ανοσίας έναντι των μορίων Cas, της δραστηριότητας εκτός στόχου και του ανασυνδυασμού και των αλλοιώσεων της αλληλουχίας που σχετίζονται με τα συμβάντα σπασίματος διπλής έλικας. Η παρούσα ανασκόπηση παρέχει μια συνοπτική επισκόπηση των σημερινών εργαλείων CRISPR/Cas, των εφαρμογών, των ανησυχιών και των τάσεων.