CRISPR
Pengertian
CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-CRISPR associated protein 9) adalah Teknologi terbaru dalam bidang rekayasa genetika yang sangat memungkinkan untuk memotong, menambah, atau mengganti DNA dengan presisi yang tinggi. Teknologi ini pertama kali ditemukan oleh Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier pada tahun 2012, dan sejak itu telah menjadi alat yang sangat penting dalam penelitian genetika, bioteknologi, dan kedokteran.
Cara kerja
CRISPR-Cas9 bekerja dengan cara memotong DNA secara spesifik di tempat yang telah ditentukan oleh sekuens RNA yang telah diprogramkan. RNA ini dihasilkan dari rangkaian DNA yang berulang-ulang dan terletak di antara gen-gen pada bakteri. Bakteri menggunakan mekanisme ini untuk melawan serangan virus, di mana RNA dapat mengenali virus dan memotong DNA virus tersebut.
Pada dasarnya, teknologi CRISPR-Cas9 memanfaatkan prinsip yang sama dengan RNA pada bakteri tersebut, yaitu menggunakan RNA yang telah diprogramkan untuk mengenali dan memotong DNA secara spesifik.
Aplikasi/kegunaan
Dalam aplikasi manusia, Teknologi Ini Dapat digunakan untuk memotong dan mengubah DNA pada sel manusia, hewan, atau tanaman dengan presisi yang tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, CRISPR-Cas9 telah banyak digunakan dalam penelitian genetika, bioteknologi, dan kedokteran.
Contohnya, di bidang penelitian teknologi ini memungkinkan para peneliti untuk mempelajari fungsi gen tertentu, mencari obat-obatan baru, dan mengembangkan terapi gen. Di bidang bioteknologi, CRISPR-Cas9 digunakan untuk memodifikasi tanaman dan hewan dengan tujuan meningkatkan hasil panen atau kesehatan hewan. Di bidang kedokteran, teknologi ini digunakan untuk mengobati penyakit genetik, seperti kanker dan kelainan darah.
Namun, penggunaan CRISPR-Cas9 juga menimbulkan beberapa isu etika. Beberapa kekhawatiran muncul terkait penggunaan teknologi ini pada embrio manusia dan kemungkinan efek samping pada organisme yang dimodifikasi. Oleh karena itu, sejumlah negara telah membatasi penggunaan teknologi CRISPR-Cas9 pada manusia.
Meskipun demikian, teknologi CRISPR-Cas9 tetap menjadi alat yang sangat penting dalam bidang rekayasa genetika dan penelitian biologi. Di masa depan, teknologi ini dapat menjadi kunci untuk memahami dan mengobati penyakit genetik yang lebih kompleks.
Perkembangan terbaru
CRISPR CAS 13
Pada tahun 2020, para peneliti berhasil mengembangkan teknologi CRISPR-Cas9 yang lebih akurat dan aman dengan menggunakan enzim yang lebih kecil dan ringan daripada Cas9. Enzim baru ini disebut CasΦ, dan memiliki kemampuan untuk memotong DNA secara spesifik tanpa merusak bagian-bagian lain dari DNA. Teknologi baru ini memiliki potensi untuk mengurangi risiko efek samping yang terkait dengan penggunaan teknologi CRISPR-Cas9.
Selain itu, pada tahun yang sama, para peneliti juga berhasil mengembangkan teknologi CRISPR-Cas13, yang dapat digunakan untuk memotong RNA, bukan DNA. Teknologi ini memiliki potensi untuk mengobati penyakit-penyakit yang disebabkan oleh virus RNA, seperti virus corona, influenza, dan HIV.
Namun, meskipun teknologi CRISPR-Cas9 memiliki potensi yang besar, masih banyak tantangan yang harus diatasi sebelum teknologi ini dapat digunakan secara luas dalam pengobatan manusia. Salah satu tantangan utama adalah masalah pengiriman dan efisiensi. Untuk dapat mengobati penyakit genetik, teknologi CRISPR-Cas9 harus dapat mencapai sel yang tepat dan memperbaiki mutasi genetik dengan efisiensi yang tinggi.
Selain itu, masih ada risiko bahwa teknologi ini dapat memicu perubahan genetik yang tidak diinginkan pada sel-sel yang dimodifikasi, yang dapat menyebabkan efek samping pada pasien. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dan uji klinis yang ketat sebelum teknologi ini dapat digunakan secara luas pada manusia.
Dalam hal ini, penelitian terbaru dan pengembangan teknologi baru seperti CRISPR-Cas13 dan CasΦ merupakan langkah penting untuk mengatasi tantangan yang terkait dengan teknologi CRISPR-Cas9 dan meningkatkan efektivitas dan keselamatan penggunaannya
Galeri foto(sumber: Researchgate.net):
1. CRISPR cas 9
2.CRISPR cas 13
Referensi:
- Zhang, Y., Long, C., Li, H., McAnally, J. R., Baskin, K. K., Shelton, J. M., ... & Olson, E. N. (2020). CRISPR-Cpf1 correction of muscular dystrophy mutations in human cardiomyocytes and mice. Science Advances, 6(9), eaay6815. URL: https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaay6815
- Cox, D. B. T., Gootenberg, J. S., Abudayyeh, O. O., Franklin, B., Kellner, M. J., Joung, J., ... & Zhang, F. (2017). RNA editing with CRISPR-Cas13. Science, 358(6366), 1019-1027. URL: https://science.sciencemag.org/content/358/6366/1019
- Maeder, M. L., Stefanidakis, M., Wilson, C. J., Baral, R., Barrera, L. A., Bounoutas, G. S., ... & Joung, J. K. (2019). Development of a gene-editing approach to restore vision loss in Leber congenital amaurosis type 10. Nature medicine, 25(2), 229-233. URL: https://www.nature.com/articles/s41591-018-0297-0
- Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096. URL: https://science.sciencemag.org/content/346/6213/1258096
- Sander, J. D., & Joung, J. K. (2014). CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nature biotechnology, 32(4), 347-355. URL: https://www.nature.com/articles/nbt.2842
- National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2017). Human genome editing: science, ethics, and governance. Washington, DC: The National Academies Press. URL: https://www.nap.edu/catalog/24623/human-genome-editing-science-ethics-and-governance
