سامانه evoCAST: گامی بزرگ در ویرایش دقیق ژنوم

در دنیای نوین سامانه evoCAST به‌سرعت به‌عنوان پیشرفته‌ترین روش ویرایش ژنتیکی مطرح شده است. این فناوری، برخلاف CRISPR-Cas که عمدتاً اصلاح‌های کوچک انجام می‌دهد، توانایی وارد کردن ژن‌های کامل یا چندگانه را با دقت بالا در مکان‌های مشخص ژنوم فراهم می‌کند. اگر می‌خواهید بدانید evoCAST چگونه قدم بعدی درمان‌های ژنتیکی را ممکن می‌سازد، با ما همراه باشید.

نیاز به یک سامانه ویرایشگر پیشرفته

تاکنون ابزارهایی مانند CRISPR-Cas و سامانه‌های ویروسی توانسته‌اند اصلاح‌های جزئی یا انتقال ژن‌های کامل را انجام دهند، اما هر کدام محدودیت‌های قابل‌توجهی دارند.

• CRISPR-Cas در اصلاح‌های کوچک کارآمد است ولی برای وارد کردن ژن‌های بلند مناسب نیست.
• ویروس‌های حامل ژن امکان انتقال قطعات بزرگ DNA را دارند اما محل واردسازی تصادفی‌ست و می‌تواند پاسخ ایمنی مخرب ایجاد کند.
  در این میان سامانه evoCAST با قابلیت برنامه‌ریزی دقیق و بازده بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای درمان بیماری‌های پیچیده ژنتیکی ارائه می‌کند.

ریشه‌های طبیعی سامانه evoCAST

محققان با بررسی ترانسپوزون‌های باکتریایی دریافتند که CRISPR می‌تواند جابه‌جایی‌های بزرگ DNA را به‌صورت اصولی کنترل کند.
۱. این ترانسپوزون‌ها بدون شکستن کروموزوم امکان انتقال قطعات بلند را می‌دهند.
۲. دانشمندان با الهام از این سازوکار طبیعی، سامانه evoCAST را طراحی کردند تا انتقال هدفمند و بدون خطای ژنتیکی را ممکن سازد.

تکامل مصنوعی برای افزایش بازده

برای ارتقای عملکرد سامانه evoCAST، تیم تحقیقاتی از روش «تکامل شتاب‌یافته پروتئین» (PACE) استفاده کرد:

• صدها نسل تکاملی در شرایط کنترل‌شده
• ارتقای بازده ویرایش تا بیش از ۳۰–۴۰٪
  این بهبود چشمگیر، evoCAST را به ابزاری قابل‌اعتماد در آزمایش‌های بالینی و تحقیقاتی بدل کرده است.

چالش‌های پیش‌رو و چشم‌انداز آینده

با وجود موفقیت‌های اولیه، چالش «تحویل» (delivery) هنوز پابرجاست.

• رساندن مؤثر اجزای سامانه evoCAST به بافت‌های هدف
• افزایش پایداری و کاهش پاسخ ایمنی
  پژوهشگران هم‌اکنون روی راه‌حل‌های نانوذره‌ای و حامل‌های جدید کار می‌کنند تا این موانع را برطرف کنند و کاربرد سامانه evoCAST را در درمان‌های بالینی تسهیل نمایند.

کاربردهای فراتر از درمان‌های ژنتیکی

• تولید رده‌های سلولی تراریخته
• ساخت مدل‌های حیوانی پیشرفته برای تحقیقات زیست‌پزشکی
• بهبود کارایی CAR-T سل‌درمانی در سرطان
  این گستره‌ی کاربردها نشان می‌دهد evoCAST فراتر از یک ابزار تحقیقاتی ساده است و آینده‌ای روشن در حوزه زیست‌فناوری ایجاد می‌کند.

لینک مقاله