Yeni CRISPR Tabanlı Teknoloji, Antikor Tabanlı Tıbbi Teşhiste Devrim Yaratabilir

Bilim insanları başka uygulamalara alternatif olarak yeni bir tıbbi teşhis metoduna yön verebilecek bir araştırma ile hasta kan örneklerindeki antikorları belirlemek için CRISPR genom düzenleme aracını tekrardan dizayn ettiler.

Söz konusu teknoloji, CRISPR mekanizmasının çekirdeğinde yer alan CRISPR ilişkili enzim 9 (Cas9)’un DNA molekülüne bağlanmasını fakat genetik değişiklikler için kullanıldığı takdirde istenilen şekilde kesmemesine bağlı özelleştirilebilir protein koleksiyonlarını barındırmaktadır. Cas9 enzimi ile etkileşim haline giren protein molekülleri, binlerce eşsiz DNA molekülüne sahip bir mikroçip üzerine tahsis edildiğinde, karışım halinde olan her bir protein, kendisine karşılık gelen DNA dizisini içeren çip üzerindeki lokasyonuna kendi kendiliğine entegre etmektedir. Bilim insanları bu metoda “PICASSO” adını vermişlerdir. Daha sonra PICASSO mikroçipine kanla muamelesi sonucunda çip üzerindeki hasta antikorları teşhis edilmektedir.

Araştırmayı yürüten bilim insanları kullandıkları teknolojiye göre birbirinden farklı, değişik yapılardaki binlerce protein molekülünü bir araya getirmeye çalıştıklarını bildirip, göstererek geniş spektrumlu tıbbi teşhis araç ve gereçlerinde bir metodoloji olarak uyarlanabileceğini ifade etmişlerdir. Bilim insanları yayınladıkları makalede Covid-19 hastalarının kanındaki SARS-CoV-2 virüsü de dahil olmak üzere bu ve bunun gibi patojenik etkiye sahip organizmalardan türetilen proteinlere bağlanan antikorların tanımlanması için de bu teknikten yararlandıklarını da bildirmişlerdir.

Araştırmanın baş yazarlarından Dr. Karl W.Barber yaptıkları bu çalışmada PICASSO tekniğini proteomiks ya da protein çalışmaları için uygulanmasını izah etmiş ve tıbbi teşhis için hızlı ve pratik bir şekilde uygulayabilecekleri bir teknik yarattıklarını beyan etmiştir. Teknikte protein molekülleri kendi kendine montaj edilerek, DNA hedef dizilerini bir iskeleye bağlayarak ve Cas9 enzimine bağlı protein moleküllerinin bağlanmasına izin vererek yeni biyomalzemelerin ve biyosensörlerin üretimi ve geliştirilmesi için de kullanışlı olduğunu bildirmiştir.

Araştırma ekibinin lideri olan Dr. Stephen J.Elledge’a göre bu çalışmanın en heyecanlı tarafı CRISPR genom düzenleme tekniğini yeni bir çalışma alanında kullanmaları olmuştur. Bilindiği üzere CRISPR tekniği DNA veya RNA gibi genetik materyallerin düzenlenmesinde kullanılmıştır. PICASSO tekniği ile CRISPR’ın potansiyelini yeni protein çalışmalarının kapısını açarak bilim insanlarının göstermiş oldukları moleküllerin kendiliğinden oluşturdukları regülasyon stratejisi, yeni çalışma ve araştırma sahaları ile tanı teknikleri geliştirmede oldukça yardımcı olacaktır.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1. https://phys.org/news/2021-08-crispr-based-technology-revolutionize-antibody-based-medical.html

2. Barber et al., CRISPR-based peptide library display and programmable microarray self-assembly for rapid quantitative protein binding assays, Molecular Cell (2021).

Görsel Kaynak:

https://phys.org/news/2021-08-crispr-based-technology-revolutionize-antibody-based-medical.html