1 crispr 472016 Gnov manipulcie Gnov terapia CRISPR

1 crispr 4/7/2016 Génové manipulácie, Génová terapia CRISPR revolúcia OLIVER RÁCZ, 2016

Začiatky poľnohospodárstva – Mezopotámia, Európa, viac ako 12000 rokov Kríženie, šľachtenie rastlín a zvierat Dnešné obilniny, kukurica, ryža sa vôbec nepodobajú na ich predkov z prírody – veľké výnosy, ale aj negatívne vlastnosti To isté u hospodárskych zvierat 2 crispr 4/7/2016 Manipulácia s génmi – kedy sa to začalo?

Rekombinantná enzýmy vyrezanie DNA technológia – reštrikčné génov z rôznych druhov nalepenie do genómu vírusov, bakteriofágov, baktérií prenos do iného druhu Nepresne, náhodne. . (v malej miere sa vyskytuje aj v prírode) 3 crispr 4/7/2016 Priama manipulácia s génmi – okolo 1970

Využitie XX. storočie 4 crispr 4/7/2016 Výroba liečív v baktériach alebo v kvasinkách ľudský moč inzulín, rastový hormón, erytropoetín a mlieko hospodárskych zvierat Génová terapia – somatická, málo úspešná Génmodifikované Obavy rastliny – potraviny laickej verejnosti Business a politika

Najviac rozšírené v USA 5 crispr 4/7/2016 Sója 89 % Kukurica 61 % Obilie – rastie Podobne Argentína, Brazília, Kanada, Čina, India – spolu 114 mil. ha. Do 2025 sa očakáva desaťnásobný rast Riešenie nedostatku potravín v chudobných krajinách? Kde je Afrika?

Problém 6 len primitívna prvá generácia nie lepšie potraviny, nie odolnosť proti škodcom, ale proti chemikáliam Vysypať semená na pôdu, silný postrek proti škodcom a burine (!!!) Sója rastie, ostatné nie Druhý krok – semená odolné proti škodcom, ale len jedna generácia (samovraždené gény -business) Možnosť Vznik horizontálneho prenosu? rezistentných burín (aj tak je to tu) crispr 4/7/2016 Najprv

Problém 2 7 crispr 4/7/2016 Väzba Len na niekoľko firiem (monopol) pre veľkopestovateľov, nie pre maloroľníkov Monokultúry – narušenie biodiverzity (už to bolo, ale GM to ešte viac podporuje) Škodcovia sa rozšírili v spojení s monokultúrami

Veľmi nepravdepodobné Bielkovina Aj z orechov v sóji – nebezpečné pre alergikov vlaky a autá sú nebezpečné Ľudia Iné majú právo na informáciu to je v prípade génovej terapie 8 crispr 4/7/2016 Poškodenie ľudského zdravia GM potravinami

VEREJNOSŤ PROTI USA 55 %, CAN 61 % D 81 %, F 89 % EU embrago 1998 – ochrana trhu ? Nedávno nová regulácia SK dve tretiny nevedia, čo to je POVOLENÁ KUKURICA MON 810 – JE ODOLNÝ PROTI VÍJAČKY KUKURIČNEJ (ALE VIAC AFLATOXÍNU – ASI TO NIE JE PRAVDA) SR 1 900 HA Z 120 000, VYŠŠIE VÝNOSY/VEĽA ADMINISTRATÍVY, LEN NA KRMNÉ ÚČELY Nové trendy – Biopotraviny, fair trade. Obava, že opäť je to len móda pre bohatých crispr 4/7/2016 9

GÉNOVÁ TERAPIA Génová terapia = liečba alebo prevencia chorôb transferom génov do somatických buniek, stav po prvom desaťročí – nie len dedičných 3 medzinárodné časopisy, 30 firiem, 300 protokolov a viac ako 3000 probandov. In vivo a ex vivo postupy Široká škála vektorov, ale nie sú dokonalé Počiatočný optimizmus sa zmenil na vytriezvenie) lekárov a investorov (disillusionment) Pred niekoľkými rokmi nový začiatok – zatiaľ malý vplyv na každodennú medicínu crispr 4/7/2016 n 10

Stav génovej terapie 11 crispr 4/7/2016 n Klinické protokoly malígné nádory 216 (samovražedné gény) monogénové ch. infekčné ch. 24 choroby KVS 8 reumatoidná artritida, sy. kubitálneho tunelu 49 (SCID ADA def. ) n Vektory: väčšinou retro- a adenovírusy, menej syntetické n Zapínanie a vypínanie génov n Problémy – 700 vedľajších účinkov, smrť ako reakcia na vektor. Nedostatočne informovaní pacienti, kozmetikované výsledky

Revolúcia CRISPR-Cas 9 12 crispr 4/7/2016 Čo to je? Clustered regularly interspaced short palindromic repeats Obranný mechanizmus baktérií proti vírusom Cas 9 je enzým, ktorý „reže“ ovidve reťazce dvojitej špirály Malá molekula RNA, ktorá na základe komplementarity určuje miesto rezu Načo je nám to dobré? Presne riadené rezy DNA, veľmi jednoduchá manipulácia Možnosť editovanie génov (opravy mutácií? ? ? ) SOMATICKÝCH OK – GAMETICKÝCH ?

All hands on the desk ADDGENE – OD 2013 60 000 OBJEDNÁVOK KITOV EDITOVANIE GÉNOV S CIEĽOM GÉNOVEJ TERAPIE – ZATIAĽ EXOERIMENTÁLNA ROVINA – NAPR. TALASÉMIA INÉ MOŽNOSTI: BROKEN SCISSORS – CAS 9 NEROZREŽE DNA, LEN BLOKUJE EXPRESIU GÉNOV BEZ ICH MUTÁCIE. NAPR. BUNKOVÉ LÍNIE S ROZDIELNOU BLOKÁDOU VO VÝSKUME ALZHEIMER A I. CRISPR SPOJENÝ S AKTVÁTOROM GÉNOV CRISPR SPOJENÝ S BLOKÁDOU – AKTIVÁCIOU KONKRÉTNYCH EPIGENETICKÝCH FAKTOROV (METYLÁCIE, ACETYLÁCIA HISTÓNOV) CRISPR A OPTOGENETIKA – ZAPÍNANIE A VYPÍNANIE GÉNOV PODĽA POTREBY VÝSKUM NEKÓDUJÚCICH OBLASTÍ GENÓMU crispr 4/7/2016 13

CRISPR ZOO 14 crispr 4/7/2016 ALERGIA NA VAJÍČKO – VYRADIŤ GÉN V SLIEPKACH PRE DANÝ PROTEIN A INÉ MOŽNOSTI „VYLEPŠENIA“ HOSPODÁRSKYCH ZVIERAT? ? ? VČELY REZISTENTNÉ NA CHOROBY KOMÁRE REZISTENTNÉ NA PARAZITY (MALÁRIA, ZIKA) DE-EXTINKCIA – ZNOVUZRODENIE MAMUTOV? SUPER HOSPODÁRSKE ZVIERATÁ? ZVIERACIE MODELY CHORÔB