نشأتها من الذاكرة المناعية للبكتيريا
في عام 1987 لاحظ باحثون في جامعة أوساكا تسلسلات متكرّرة غريبة في الحمض النووي لبكتيريا الإشريكية القولونية دون أن يعرفوا وظيفتها. وأطلق عليها عالم الأحياء الدقيقة الإسباني فرانسيسكو موخيكا اسم كريسبر (التكرارات العنقودية المتناظرة القصيرة منتظمة التباعد). وفي عام 2005 بيّن أنّ الفواصل بين التكرارات مأخوذة من حمض نووي فيروسي؛ أي إنّ البكتيريا تحتفظ بما يشبه «صور» الغزاة السابقين لتقطعهم إن عادوا، في صورة بدائية من المناعة. وفي عام 2012 حوّلت جينيفر دودنا وإيمانويل شاربنتييه هذا النظام إلى مقصّ قابل للبرمجة يقطع حمضًا نوويًا مختارًا في أنبوب الاختبار، فنالتا جائزة نوبل في الكيمياء عام 2020. وفي الفترة نفسها كيّف فنغ تشانغ التقنية للعمل في الخلايا البشرية، فاندلع نزاع حادّ على براءات الاختراع.
- المكوّنان
- RNA دليليّ وإنزيم Cas9
- الأصل
- نظام مناعي تكيّفي في البكتيريا
- المحطّات
- 1987 رصد التكرارات؛ 2005 تفسيرها؛ 2012 الأداة القابلة للبرمجة؛ 2023 أوّل علاج معتمد
- الجدل الرئيس
- تحرير الخطّ الجنسي الوراثي
آلية العمل
يصمّم العلماء RNA دليليًا من نحو 20 حرفًا يطابق الجين المستهدف، فيقود إنزيم Cas9 إلى الموضع بدقّة، حيث يقطع شريطَي الحمض النووي كليهما. وحين تُصلح الخلية هذا الكسر، إمّا أن يتعطّل الجين وإمّا أن يُستبدل به تسلسل سليم مُقدَّم. ولأنّها أرخص وأسرع وأدقّ بكثير من الطرق الأقدم، صارت كريسبر أداة معيارية في مختبرات الأحياء. أمّا التقنيات الأحدث، مثل التحرير القاعدي والتحرير الأوّلي، فتغيّر حرفًا واحدًا دون قطع مزدوج للشريطين.
| الأسلوب | ما يفعله | قطع مزدوج؟ |
|---|---|---|
| كريسبر-كاس9 | تعطيل جين أو استبداله | نعم |
| التحرير القاعدي | تحويل حرف (قاعدة) إلى آخر | لا |
| التحرير الأوّلي | كتابة تعديلات صغيرة محدّدة | لا |
التطبيقات العلاجية والأخلاقيات
في عام 2023 اعتمدت الولايات المتّحدة والمملكة المتّحدة كاسجيفي، أوّل علاج قائم على كريسبر، لمرض فقر الدم المنجلي وبيتا ثلاسيميا. وتُستخدم كريسبر أيضًا في استنباط محاصيل تتحمّل الجفاف وفطر لا يسمرّ، وكُيّفت لتشخيص كوفيد-19. وفي عام 2018 أعلن العالم الصيني خه جيانكوي ولادة توأمين من أجنّة عدّلها لمقاومة فيروس نقص المناعة البشرية، فقوبل بإدانة عالمية وحُكم عليه بالسجن ثلاث سنوات. وتحظر معظم الدول تحرير الخطّ الجنسي القابل للتوريث، ولا تزال القطوع خارج الهدف مصدر قلق على السلامة، وهو ما يتناوله حقل أخلاقيات علم الأحياء. كما أحيت التقنية جدل الوراثة والبيئة حول مدى تحديد الجينات للصفات.
أسئلة شائعة
- هل تستطيع كريسبر جعل الناس أطول أو أذكى؟
- لا؛ فالطول والذكاء يتأثّران بآلاف الجينات إلى جانب البيئة، كما أنّ مثل هذه التعديلات محظورة.
- هل تُستخدم كريسبر في العلاج اليوم؟
- نعم؛ فقد اعتُمد كاسجيفي لفقر الدم المنجلي وبيتا ثلاسيميا، وتجري تجارب سريرية أخرى.
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
انظر أيضًا
المراجع
- Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012). A programmable dual-RNA–guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, 337, 816–821.
- Mojica, F. J. M., et al. (2005). Intervening sequences of regularly spaced prokaryotic repeats derive from foreign genetic elements. J Mol Evol, 60, 174–182.
- U.S. FDA. (2023). FDA approves first gene therapies to treat sickle cell disease (Casgevy).
- Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096.
- Cong, L., Ran, F. A., Cox, D., et al. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, 339(6121), 819-823.
- Anzalone, A. V., Randolph, P. B., Davis, J. R., et al. (2019). Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature, 576, 149-157.
- Komor, A. C., Kim, Y. B., Packer, M. S., Zuris, J. A., & Liu, D. R. (2016). Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage. Nature, 533, 420-424.