CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) (CRISPR – DNKni tahrirlash texnologiyasi) va Cas (CRISPR‐associated) oqsillari birgalikda DNKni tahrirlash texnologiyasini tashkil qiladi. Bu texnologiya olimlarga DNKdagi aniq joylarni belgilash, kesish, o‘zgartirish, ta’mirlash yoki genlarni faoliyatini o‘chirish imkonini beradi.
Yo‘riqchi RNK (gRNA): Bu GPS singari ishlaydi. U o‘zgartirmoqchi bo‘lgan DNK ketma-ketligining “manzilini” olib yuradi va tahrirlash vositasiga genomdagi aniq joyni topishda yordam beradi, shunda xatoliklar yuzaga kelmaydi.
Cas fermenti (Cas9): Buni qaychi deb tasavvur qilishingiz mumkin. Yo‘riqchi RNK Cas9ni qayerga borishni ko‘rsatgach, Cas9 DNKni aynan o‘sha joyda kesadi va ta’mirlash, tahrirlash yoki o‘chirish jarayoni boshlanadi.
DNKni ta’mirlash tizimi: Har bir hujayrada allaqachon tabiiy ta’mirlash vositalari mavjud bo‘lib, ular singan DNKni tiklaydi. Olimlar bu tizimdan foydalangan holda, Cas9 kesma qilganda hujayra uni tuzatishga harakat qiladi. Shu jarayonda DNKni mutatsiyani tuzatadigan, sog‘lom gen qo‘shadigan yoki nosoz gen faoliyatini o‘chiradigan tarzda “aldash” mumkin.Ushbu jarayon davomida hujayrani DNKni mutatsiyani tuzatadigan, sog‘lom gen qo‘shadigan yoki nosoz gen faoliyatini o‘chiradigan tarzda ta’mirlashga yo‘naltirish mumkin.
Haqiqiy hayotda biotexnologiya vositalaridan foydalanganimizda, bizda muammolarni hal qilish uchun ikkita strategiya mavjud:
1. Ex vivo tahrirlash – bemordan hujayralar olinadi, laboratoriyada tahrirlanadi, so‘ngra organizmga qayta kiritiladi. Masalan, suyak iligida joylashgan gemopoetik o‘zak hujayralar (qon hosil qiluvchi o‘zak hujayralar) o‘roqsimon hujayrali anemiya kabi qon kasalliklarini tuzatish uchun tahrirlanadi (quyida batafsil ma’lumot berilgan).
2. In vivo tahrirlash – tahrirlash vositalari bevosita bemor tanasiga yetkaziladi, masalan, lipid nanozarrachalari orqali maxsus CRISPR komponentlari jigarda xolesterin bilan bog‘liq genlarni tahrirlaydi, bu esa yurak-qon tomir muammolari xavfini kamaytiradi.
Klinik muvaffaqiyatlar: CRISPR allaqachon qo‘llanilmoqda
Yaqinda olimlar CRISPR-Cas texnologiyasi yordamida kasalliklarni davolashni boshladilar; buning ayrim aniq misollari mavjud.
Qon kasalliklari: 2023-yil oxirida õroqsimon anemiya kasalligi uchun Casgevy deb nomlangan CRISPR asosidagi dori tasdiqlandi va Viktoriya Gray AQShda ushbu terapiyani olgan birinchi bemor bo‘ldi. Ushbu davolash gematopoietik õzak hujayralarni ex vivo tahrirlash orqali fetal gemoglobin ifodasini oshirishga yo‘naltirilgan (bu esa kattalar gemoglobini nosoz bo‘lgan holatda kompensatsiya qiladi). CRISPRdan foydalanishning eng katta afzalliklaridan biri shundaki, terapiyadan so‘ng bemorda hayoti davomida õroqsimon hujayrali shikastlanishlar yuz bermaydi.
Kam uchraydigan metabolik kasalliklar (CPS1 yetishmovchiligi): CPS1 yetishmovchiligi kam uchraydigan kasallik bo‘lib, unda organizm qondan zaharli ammiakni chiqarib tashlay olmaydi. 2024-yilda chaqaloq (KJ) kasallikni keltirib chiqaradigan nuqsonli genni yo‘naltiruvchi va tuzatadigan shaxsiylashtirilgan CRISPR terapiyasini oldi. Bu hayotni saqlab qoldi, chunki uzoq yillik tajribagaasoslangan davolash usullari faqat alomatlarni boshqaradi, CRISPR esa asosiy mutatsiyani tuzatadi. Shuningdek, u genlarni tahrirlash juda kam uchraydigan individual holatlarga moslashtirilishi mumkinligini isbotladi.
X-bog‘langan og‘ir kombinatsiyalangan immunitet tanqisligi (X-SCID): Ushbu “pufakli bola” kasalligi bilan og‘rigan bolalarda immunitet tizimi ishlamaydi. CRISPR yordamida shifokorlar laboratoriyada bemorning o‘z qon ildiz hujayralarini tahrirlaydi, buzilgan genni tuzatadi va tuzatilgan hujayralarni qaytaradi, bu esa sog‘lom immunitet tizimini yaratadi va bu kashfiyot yuzlab odamlarning hayotini saqlab qoldi.
Surunkali granulomatoz kasallik (SGK): Bu yerda oq qon tanachalari infeksiyalarga qarshi kurasha olmaydi. Olimlar mutatsiyani tuzatish uchun bazaviy tahrirlash va ilg’or tahrirlash kabi yangi, xavfsizroq CRISPR usullaridan foydalanadilar, bu esa bemorlarga xavfli suyak iligi transplantatsiyasiga muhtoj bo‘lmasdan ishlaydigan immunitet hujayralarini beradi.
Bazaviy tahrirlash: DNK zanjirini butunlay kesmasdan DNKning bitta “harfini” ya’ni nukleotidini (A, T, C yoki G) o‘zgartiradigan CRISPRning aniqroq versiyasi. Bu xuddi butun gapni o‘chirmasdan turib, so‘zdagi yozuv xatosini tuzatishga o‘xshaydi.
Ilg’or tahrirlash: “qidirish va almashtirish” funksiyasi kabi ishlaydigan yanada takomillashgan vosita. U qisqa DNK ketma-ketliklarini yuqori aniqlik bilan qo‘shishi, olib tashlashi yoki o‘zgartirishi mumkin, bu esa standart CRISPRga qaraganda ko‘proq moslashuvchanlik va kamroq xatolarni ta’minlaydi.
Terapevtik yo‘nalishlar va davom etayotgan klinik sinovlar
Individual terapiyada allaqachon tasdiqlangan yoki davolangan kasalliklardan tashqari, ko‘plab davom etayotgan sinovlar CRISPRning keng ko‘lamli kasalliklardagi imkoniyatlarini o‘rganmoqda.
Ko‘zning irsiy kasalliklari Ko‘zi ojizlikning ko‘p holatlari ko‘zning orqa qismidagi yorug‘likka sezgir to‘qima bo‘lgan to‘r pardadagi nuqsonli genlar tufayli yuzaga keladi. CRISPR bu nuqsonli genlarni to‘r parda hujayralari ichida to‘g‘ridan to‘g‘ri tahrirlay oladi. Ko‘z nisbatan cheklangan a’zo bo‘lgani uchun u yerda CRISPR vositalarini xavfsiz yetkazib berish osonroq. Maqsad ko‘rish qobiliyatini tiklash yoki saqlab qolishdir, masalan, Leber tug‘ma amavrozi yoki pigmentli retinit kabi irsiy kasalliklarda.
Qattiq to’qimali va qon saratonlari: Saraton ko‘pincha hujayralarning o‘sishi yoki o‘limini nazorat qiluvchi genlar shikastlanganda rivojlanadi. CRISPR ikki asosiy usulda qo‘llanilishi mumkin:
1. Immun hujayralarini genetik modifikatsiya qilish: shifokorlar bemorning T hujayralarini olib, ularni CRISPR yordamida saraton hujayralarini yaxshiroq tanib olish va o‘ldirish uchun tahrirlashi, so‘ngra ularni tanaga qayta joylashtirishi mumkin (bu immunitet tizimiga “super kuchlar” berishga o‘xshaydi).
2. Saraton genlariga yo’naltirilgan terapiya: CRISPR, shuningdek, onkogenlarni (saraton o‘sishini boshqaradigan genlar) o‘chirib qo‘yishi yoki o‘sma supressor genlarini tiklashi mumkin. Ushbu yondashuvlar leykemiya kabi qon saratonida va qattiq o‘smalarda sinovdan o‘tkazilmoqda.
Metabolik va kam uchraydigan genetik kasalliklar: Ba’zi kasalliklar jigar kabi hayotiy muhim a’zolardagi yagona gen nuqsonlari natijasida yuzaga keladi. Masalan, CPS1 yetishmovchiligida CRISPR tahrirlash ferment muammosini tuzatishi mumkin, buning uchun ammiak to‘g‘ri olib tashlanadi. Yana bir misol – irsiy amiloidoz, bunda to‘qimalarda nuqsonli oqsillar to‘planadi; CRISPR tahrirlash zararli oqsil ishlab chiqarishni kamaytirishi mumkin. Ushbu terapiyalar istiqbolli, chunki ular simptomlarni davolash o‘rniga asosiy nuqsonni tuzatadi.
Yurak-qon tomir kasalliklari: Yuqori xolesterin yurak kasalliklari uchun asosiy xavf omilidir. PCSK9 geni qondagi xolesterin miqdorini nazorat qilishda muhim rol o‘ynaydi. Asosiy tahrirlash yordamida olimlar jigarda bu genni butunlay “o‘chirib qo‘yishlari” mumkin, bu esa bir martalik davolanishdan so‘ng xolesterinni butun umrga pasaytiradi. Dastlabki sinovlar xolesterin darajasining sezilarli pasayishini ko‘rsatmoqda, bu esa CRISPR yuqori xavf guruhidagi odamlarda yurak xuruji va insultning oldini olishi mumkinligini ko‘rsatadi.
Qiyinchiliklar va xavf omillari
Hammaga ma’lumki, har bir narsa o‘ziga yarasha foyda va qiyinchiliklar olib keladi, shuning uchun bu yozilmagan qonun CRISPR uchun ham amal qiladi.
1. Yetkazib berish: CRISPR vositalarini immunitet reaksiyalarini qo‘zg‘atmasdan yoki ularni yetarlicha keng tarqatmasdan tanadagi kerakli hujayralarga (ayniqsa in vivo) yetkazish.
2. Maqsaddan tashqari ta’sirlar: genomning kutilmagan qismlarida sodir bo‘ladigan kesishlar yoki tahrirlar istalmagan mutatsiyalarga yoki hatto saraton o‘sishiga olib kelishi mumkin.
3. Immunogenlik: organizm Cas oqsillariga yoki yetkazib berish vektoriga (virusli yoki virussiz) reaksiya ko‘rsatib, salbiy ta’sirlarni keltirib chiqarishi mumkin.
4. Axloqiy, me’yoriy va xavfsizlik muammolari: Urug‘ chizig‘ini (tuxum/urug‘ yoki embrionlarni) tahrirlash munozarali; uzoq muddatli xavfsizlik ta’minlanishi kerak. Shuningdek, yuqori narx va foydalanish imkoniyati muammoligicha qolmoqda.
5. Samaradorlik va barqarorlik: Ba’zi davolash usullari ba’zi bemorlarda yaxshi natija berishi mumkin, boshqalarida esa aksincha; uzoq muddatli tuzatishni saqlab qolish uzoq muddatli ifodani talab qilishi va ovozsizlantirish yoki tahrirlangan hujayralarni yo‘qotishdan saqlanishni talab qilishi mumkin.
Xulosa
CRISPR texnologiyasi laboratoriya tadqiqotlaridan real klinik amaliyotga tezda o‘tdi. Hozirda tasdiqlangan terapiyalar mavjud (o‘roqsimon anemiya kasalligi va PCSK9 yetishmovchiligi uchun) va irsiy kasalliklar, metabolik kasalliklar, saraton, autoimmun kasalliklar va boshqalarning keng doirasi bo‘yicha bir qator klinik sinovlar o‘tkazilmoqda. Muhim qiyinchiliklar (yetkazib berish, xavfsizlik, axloqiy masalalar) mavjud bo‘lsa-da, asosiy tahrirlash va shaxsiylashtirilgan gen terapiyasi kabi yutuqlar CRISPRni ko‘plab kasalliklar uchun haqiqiy vositaga aylantirmoqda.
Edited by Sabina Kurbanova
Manba:
- Innovative Genomics Institute. “CRISPR Clinical Trials: A 2024 Update.”
- Innovative Genomics Institute. “CRISPR Clinical Trials: A 2025 Update.”
- Science journal article: “CRISPR injected into the blood treats a genetic disease for the first time.”
- Nature article: “Ultra-powerful CRISPR treatment trialled in a person” (prime editing in immune disorder).
- CRISPR Medicine News: Clinical trials overview.
- CRISPR Therapeutics pipeline, etc.
- Reviews on CRISPR in hereditary disease treatments.
