Pada 2012, ahli biokimia Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier menerbitkan kertas ilmiah yang kemudiannya memenangi mereka Nobel Kimia 2020 — demonstrasi bahawa sistem pertahanan bakteria yang dipanggil CRISPR-Cas9 boleh digunakan sebagai "gunting genetik" yang boleh diprogram untuk memotong DNA pada mana-mana lokasi yang dikehendaki dengan ketepatan yang luar biasa.
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) asalnya adalah sistem imun semula jadi dalam bakteria. Bakteria menggunakan CRISPR untuk menyimpan "ingatan" jangkitan virus terdahulu — serpihan DNA virus disimpan dalam genom bakteria sebagai rekod. Apabila jangkitan yang sama berlaku semula, bakteria menghasilkan RNA panduan (guide RNA) yang sepadan dengan DNA virus dan mengarahkan protein Cas9 untuk memotong DNA virus.
Saintis menyedari bahawa sistem ini boleh digunakan sebagai alat penyuntingan gen yang boleh diprogram. Dengan mengubah urutan RNA panduan, mereka boleh mengarahkan Cas9 untuk memotong mana-mana urutan DNA yang dikehendaki dalam sel apa pun — dari bakteria hingga sel manusia. Setelah DNA dipotong, sel boleh "diarah" untuk memperbaiki kerosakan dengan cara tertentu, sama ada mematikan gen (knockout), membaiki mutasi, atau memasukkan urutan baharu.
Dalam perubatan, CRISPR sedang dikaji untuk merawat pelbagai penyakit genetik: anemia sel sabit (dimana mutasi gen haemoglobin boleh diperbetulkan dalam sel stem), talasemia, beberapa bentuk kebutaan genetik, dan pelbagai jenis kanser. Pada 2023, FDA Amerika Syarikat meluluskan terapi CRISPR pertama — rawatan untuk anemia sel sabit dan beta-talasemia yang merupakan milestone bersejarah dalam perubatan genetik.
Namun CRISPR juga menimbulkan soalan etika yang mendalam. Pada 2018, seorang saintis China, He Jiankui, mendakwa telah mencipta bayi pertama yang diubah suai secara genetik menggunakan CRISPR — perbuatan yang dikutuk secara meluas oleh komuniti saintifik global sebagai tidak beretika dan berbahaya. Penyuntingan gen dalam embrio yang membawa perubahan yang akan diwarisi oleh generasi berikutnya adalah sangat kontroversi dan dilarang di kebanyakan negara.
🔬 Fakta Sains #107: Teknologi CRISPR: Gunting Genetik yang Membolehkan Kita Menulis Semula Kod Kehidupan. CRISPR-Cas9 adalah sistem penyuntingan gen yang revolusioner yang membolehkan saintis memotong dan menampal urutan DNA dengan ketepatan yang belum pernah ada sebelumnya — membuka era baharu dalam perubatan dan biologi.. Pada 2012, ahli biokimia Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier menerbitkan kertas ilmiah yang kemudiannya memenangi mereka Nobel Kimia 2020 — demonstrasi bahawa sistem pertahanan bakteria yang dipanggil CRISPR-Cas9 boleh digunakan sebagai "gunting genetik" yang boleh diprogram untuk memotong DNA pada mana-mana lokasi yang dikehendaki dengan ketepatan yang luar biasa.
CRISPR Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats asalnya adalah sistem imun semula jadi dalam bakteria. Bakteria menggunakan CRISPR untuk menyimpan "ingatan" jangkitan virus terdahulu — serpihan DNA virus disimpan dalam genom bakteria sebagai rekod. Apabila jangkitan yang sama berlaku semula, bakteria menghasilkan RNA panduan guide RNA yang sepadan dengan DNA virus dan mengarahkan protein Cas9 untuk memotong DNA virus.
Saintis menyedari bahawa sistem ini boleh digunakan sebagai alat penyuntingan gen yang boleh diprogram. Dengan mengubah urutan RNA panduan, mereka boleh mengarahkan Cas9 untuk memotong mana-mana urutan DNA yang dikehendaki dalam sel apa pun — dari bakteria hingga sel manusia. Setelah DNA dipotong, sel boleh "diarah" untuk memperbaiki kerosakan dengan cara tertentu, sama ada mematikan gen knockout , membaiki mutasi, atau memasukkan urutan baharu.
Dalam perubatan, CRISPR sedang dikaji untuk merawat pelbagai penyakit genetik: anemia sel sabit dimana mutasi gen haemoglobin boleh diperbetulkan dalam sel stem , talasemia, beberapa bentuk kebutaan genetik, dan pelbagai jenis kanser. Pada 2023, FDA Amerika Syarikat meluluskan terapi CRISPR pertama — rawatan untuk anemia sel sabit dan beta-talasemia yang merupakan milestone bersejarah dalam perubatan genetik.
Namun CRISPR juga menimbulkan soalan etika yang mendalam. Pada 2018, seorang saintis China, He Jiankui, mendakwa telah mencipta bayi pertama yang diubah suai secara genetik menggunakan CRISPR — perbuatan yang dikutuk secara meluas oleh komuniti saintifik global sebagai tidak beretika dan berbahaya. Penyuntingan gen dalam embrio yang membawa perubahan yang akan diwarisi oleh generasi berikutnya adalah sangat kontroversi dan dilarang di kebanyakan negara.
