Yeni geliştirilen enzimler, CRISPR-Cas9 genom düzenleme sisteminin insan hücrelerinde çok çeşitli mutasyonları hedeflemesine olanak sağlamaktadır. Bu da insan hastalıkları için CRISPR tabanlı tedavilerin geliştirilmesine yol açabilecek bir ilerlemeye neden olur. Geleneksel CRISPR kompleksleri, hedef DNA dizilerini tanıyan ve kesen Cas9 adlı bir enzimi içerir (Şekil 1). DNA sekanslarını düzenlemek için, Cas9 enzimi, hedef DNA’ya gömülü protospacer bitişik motif (PAM) adı verilen kısa bir genetik sekansı tanımalıdır. En yaygın olarak kullanılan Cas9 varyantı, NGG olarak bilinen kimyasal bir yapıya sahip bir PAM tespit etmedikçe işlevsel olarak çalışmaz.

Boston, Massachusetts’teki Harvard Tıp Okulu’ndan Benjamin Kleinstiver ve meslektaşları, sadece NGG dizisini değil, çok çeşitli PAM’ları tanıyabilen Cas9 enzimleri tasarladı. NGG PAM gereksinimini ortadan kaldırmak üzere Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) varyantlarını tasarladı. Yazarlar yeni enzimlerini bir laboratuvar flaskındaki HEK 293T insan hücrelerinin genomlarını düzenlemek için kullandılar ve genomun daha önce erişilemeyen birçok bölgesini hedeflediler.

Şekil 1. Cas9 enzimi (kırmızı) DNA’yı (turuncu) kesebilir. Geliştirilmiş Cas9 varyamtları, CRISPR–Cas9 genom düzenleme tekniğinin kullanışlılığını artırmaktadır.

Güncellenmiş bu sistem, kalp hastalığı, tip 2 diyabet, osteoporoz ve kronik ağrı gibi durumlarla ilişkili mutasyonları düzeltebilir. Araştırmacılar, yaklaşımın insan genomunun büyük çoğunluğunu düzenlenebilir hale getirebileceğini söylüyor.

Kaynakça:

• Walton RT, Christie KA, Whittaker MN, Kleinstiver BP. Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants. Science. 2020;368(6488):290-296. doi:10.1126/science.aba8853
• Cas9