CRISPR-Cas9 एक आणविक उपकरण है जो वैज्ञानिकों को डीएनए को एक सटीक स्थान पर काटने देता है और कोशिका की अपनी मरम्मत प्रक्रिया जीन को अक्षम, सही या पुनः लिखने देता है। यह दृष्टिकोण दिसंबर 2023 में एक अनुमोदित दवा में लैब तकनीक से आगे बढ़ गया, जब अमेरिकी नियामकों ने sickle cell disease के लिए पहली CRISPR-आधारित थेरेपी को मंजूरी दी।
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CRISPR-Cas9 आरएनए के एक गाइड अणु को Cas9 एंजाइम के साथ जोड़ी करके काम करता है। गाइड आरएनए को डीएनए के एक विशेष हिस्से से मेल खाने के लिए बनाया जाता है, और एक बार जब वह कोशिका के अंदर उस अनुक्रम को खोज लेता है, तो वह Cas9 को उस स्थान पर ले जाता है और एंजाइम डीएनए के दोनों किनारों को काट देता है, राष्ट्रीय सामान्य चिकित्सा विज्ञान संस्थान (NIGMS) के अनुसार, जो अमेरिकी राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान का हिस्सा है।
कट अपने आप कुछ भी ठीक नहीं करता है। महत्वपूर्ण बात यह है कि कोशिका इस विराम को कैसे मरम्मत करती है। NIGMS बताता है कि शोधकर्ता कोशिका को यादृच्छिक आनुवंशिक अक्षरों से कट को ठीक करने दे सकते हैं, जो एक जीन को निष्क्रिय करता है, या वे एक टेम्पलेट प्रदान कर सकते हैं ताकि कोशिका विराम को एक विशेष नए अनुक्रम से मरम्मत कर सके, जो जीन को सही या पुनः लिख सकता है। यह नियंत्रण कि कट कहां होता है और इसकी मरम्मत कैसे होती है, यह वह है जो CRISPR को एक लचीला संपादन उपकरण बनाता है जिसे शोधकर्ता सिद्धांत रूप में जीनोम में कई अलग-अलग स्थानों पर निर्देशित कर सकते हैं।
यह उपकरण कहां से आया
CRISPR-Cas9 को एक प्रोग्रामयोग्य संपादन उपकरण के रूप में Emmanuelle Charpentier और Jennifer Doudna द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने 2012 में महत्वपूर्ण प्रयोग प्रकाशित किया जो दिखाता है कि एक बैक्टीरियल प्रतिरक्षा तंत्र को उपयोगकर्ता की पसंद के स्थान पर डीएनए को काटने के लिए पुनर्प्रोग्राम किया जा सकता है, जैसा कि MIT Technology Review द्वारा वर्णित है। दोनों वैज्ञानिकों को इस खोज के लिए 2020 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला, जिसे नोबेल समिति ने जीनोम संपादन के लिए एक "युगांतरकारी" विधि कहा।
लैब उपकरण से अनुमोदित दवा तक
इस तकनीक का पहला क्लिनिकल लाभ 8 दिसंबर 2023 को आया, जब अमेरिकी खाद्य और औषधि प्रशासन ने Casgevy (exagamglogene autotemcel) को मंजूरी दी, जिसे Vertex Pharmaceuticals और CRISPR Therapeutics द्वारा विकसित किया गया था, यह पहली CRISPR/Cas9-आधारित थेरेपी है जो कभी रोगियों के लिए अनुमोदित की गई थी, FDA की अपनी घोषणा के अनुसार। एजेंसी ने Casgevy को Lyfgenia नामक एक दूसरी, गैर-CRISPR जीन थेरेपी के साथ मंजूरी दी, दोनों sickle cell disease के लिए 12 और उससे अधिक उम्र के रोगियों में जिनके बार-बार दर्दनाक संकट का इतिहास रहा है।
यूनाइटेड किंगडम के औषधि नियामक, MHRA, ने पहले ही 16 नवंबर 2023 को Casgevy को अनुमोदित किया था, sickle cell disease और transfusion-dependent beta-thalassemia दोनों के लिए 12 और उससे अधिक उम्र के रोगियों में, Imperial College London के अनुसार, जिसका NHS ट्रस्ट परीक्षण के हिस्से को चलाता था।
इलाज वास्तव में कैसे दिया जाता है
Casgevy शरीर में सीधे इंजेक्ट नहीं किया जाता है। डॉक्टर पहले रोगी की अपनी रक्त स्टेम कोशिकाओं को इकट्ठा करते हैं, जिन्हें एक विनिर्माण स्थल पर भेजा जाता है जहां CRISPR BCL11A जीन के पास एक विशेष नियामक क्षेत्र को संपादित करता है, इसे बंद कर देता है ताकि कोशिकाएं भ्रूणीय हीमोग्लोबिन का उत्पादन करना शुरू कर सकें, एक ऑक्सीजन-ले जाने वाली प्रोटीन का रूप जो आमतौर पर केवल जन्म से पहले बनाई जाती है, FDA ने समझाया। संपादित कोशिकाओं को वापस लगाने से पहले, रोगियों को अस्थि मज्जा में जगह खाली करने के लिए उच्च खुराक कीमोथेरेपी से गुजरना पड़ता है, एक प्रशिक्षण चरण जिसके अपने जोखिम हैं, जिनमें कम रक्त कोशिकाओं की संख्या और मुंह के घाव शामिल हैं, FDA और Biopharma Dive दोनों की रिपोर्ट के अनुसार।
FDA की sickle cell परीक्षण की अपनी समीक्षा में पाया गया कि 31 मूल्यांकनीय रोगियों में से 29, या 93.5%, इलाज के बाद कम से कम 12 लगातार महीनों के लिए गंभीर दर्दनाक संकट से मुक्त थे, एजेंसी की अनुमोदन घोषणा के अनुसार। Imperial College London ने अलग आंकड़े रिपोर्ट किए जो UK अनुमोदन से जुड़े थे, जो दोनों बीमारियों को कवर करते थे: sickle cell के 29 रोगियों में से 28 गंभीर दर्द से मुक्त थे और beta-thalassemia के 42 रोगियों में से 39 को अब रक्त आधान की आवश्यकता नहीं थी, दोनों कम से कम 12 महीनों के लिए।
Casgevy अनुमोदन मील के पत्थर
तारीख
नियामक
निर्णय
16 नवंबर, 2023
UK MHRA
विश्वव्यापी पहली अनुमति, sickle cell disease और beta-thalassemia के लिए, 12 वर्ष और उससे अधिक
8 दिसंबर, 2023
US FDA
पहली अमेरिकी अनुमति, sickle cell disease के लिए, 12 वर्ष और उससे अधिक
लागत और पहुंच
Vertex ने Casgevy के लिए अमेरिकी सूची मूल्य $2.2 मिलियन निर्धारित किया, Biopharma Dive के अनुसार, जिसने यह भी रिपोर्ट किया कि कंपनी का अनुमान है कि अमेरिका और यूरोप में लगभग 25,000 लोग इस थेरेपी के लिए योग्य हो सकते हैं। STAT News ने नोट किया कि जबकि संपादन आजीवन चलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, दीर्घकालिक स्थायित्व अभी भी वर्षों के अनुवर्ती डेटा पर निर्भर करता है जो अभी भी एकत्र किए जा रहे हैं।
ये अनुमोदन एक महत्वपूर्ण चिकित्सा प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं ... FDA की सुरक्षित और प्रभावी उपचार के विकास को सुविधाजनक बनाने की प्रतिबद्धता को प्रतिबिंबित करते हुए।
— डॉ. Peter Marks, FDA, एजेंसी की दिसंबर 2023 की अनुमोदन घोषणा में
क्योंकि संपादित कोशिकाएं रोगी के अपने शरीर से आती हैं और भविष्य की पीढ़ियों द्वारा विरासत में नहीं दी जाती हैं, इस प्रकार के CRISPR उपयोग को somatic gene editing के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, germline editing से अलग, जो बच्चों को दिए जाने वाले DNA में परिवर्तन करेगा और तकनीक का एक अलग और बहुत अधिक विवादास्पद क्षेत्र बना हुआ है।
प्रश्न
CRISPR वास्तव में डीएनए के साथ क्या करता है?
यह Cas9 एंजाइम को एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम की ओर निर्देशित करने के लिए गाइड आरएनए का उपयोग करता है, जहां Cas9 दोनों किनारों को काटता है; कोशिका की अपनी मरम्मत प्रक्रिया को फिर शोधकर्ताओं द्वारा जीन को अक्षम या पुनः लिखने के लिए निर्देशित किया जाता है, NIGMS/NIH के अनुसार।
क्या कोई FDA-अनुमोदित CRISPR उपचार है?
हां। FDA ने 8 दिसंबर 2023 को Casgevy को मंजूरी दी sickle cell disease के लिए 12 और उससे अधिक उम्र के रोगियों में, FDA की अनुमोदन घोषणा के अनुसार। UK के MHRA ने पहले ही 16 नवंबर 2023 को Casgevy को अनुमोदित किया था sickle cell disease और beta-thalassemia दोनों के लिए, Imperial College London के अनुसार।
CRISPR जीन संपादन का आविष्कार किसने किया?
Emmanuelle Charpentier और Jennifer Doudna ने 2012 में दिखाया कि CRISPR-Cas9 को एक सटीक जीन-संपादन उपकरण के रूप में कैसे पुनर्प्रोग्राम किया जा सकता है, ऐसे काम के लिए जिसके लिए उन्हें 2020 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला, MIT Technology Review के अनुसार।
Casgevy की कीमत कितनी है?
Vertex Pharmaceuticals ने Casgevy के लिए अमेरिकी सूची मूल्य $2.2 मिलियन निर्धारित किया, Biopharma Dive के अनुसार।
क्या CRISPR संपादन बच्चों को दिया जाता है?
अनुमोदित थेरेपी, Casgevy, केवल रोगी की अपनी रक्त स्टेम कोशिकाओं (somatic editing) को संपादित करती है और संतान द्वारा विरासत में नहीं दी जाती है, जो प्रजनन कोशिकाओं या भ्रूण की germline editing से अलग है।
प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया सूर्य की रोशनी, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके चीनी और ऑक्सीजन बनाते हैं। यह क्लोरोप्लास्ट के अंदर दो जुड़े हुए चरणों में होता है: प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएं जो सौर ऊर्जा को पकड़ती हैं, और कैल्विन चक्र जो उस ऊर्जा का उपयोग कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए करता है।
टीके प्रतिरक्षा प्रणाली को रोगजनक के एक हानिरहित टुकड़े को दिखाते हैं — जिसे antigen कहा जाता है — ताकि शरीर antibodies और memory cells बनाता है बिना वास्तविक रोग से पीड़ित हुए। टीके को इस बिंदु तक पहुंचने में वर्षों की preclinical testing और मानव परीक्षणों के तीन चरण लगते हैं जब तक कि FDA जैसे नियामक इसे लाइसेंस नहीं देते। टीकाकरण के बाद पूर्ण सुरक्षा आमतौर पर कुछ हफ्तों में होती है, क्योंकि प्रतिरक्षा प्रणाली को स्थायी रक्षा का उत्पादन करने में समय लगता है।
वारहाउंड, जिसकी स्थापना Colossal Biosciences के Ben Lamm और Anduril के Palmer Luckey ने की है, ने 22 अक्टूबर 2026 को अमेरिकी सेना के लिए कुत्तों के आनुवंशिक संपादन और क्लोनिंग के लिए 200 मिलियन डॉलर एकत्र किए हैं, जिसका उद्देश्य Belgian Malinois जैसी नस्लों से विरासत में मिली बीमारियों को हटाना है। स्वतंत्र वैज्ञानिकों का कहना है कि आनुवंशिक लक्ष्य तकनीकी रूप से प्राप्य हैं, लेकिन जैव नैतिकतावादी चेतावनी देते हैं कि क्लोनिंग अभी भी अक्षम है और पशु कल्याण और नियामक प्रश्न उठाती है।
लीप सेकंड, जो 1972 से घड़ियों को पृथ्वी के घूर्णन के साथ संरेखित रखने के लिए उपयोग किए जाते हैं, पूरी तरह समाप्त हो जाएंगे। विश्व के समय निर्धारण प्राधिकार, अंतर्राष्ट्रीय वजन और माप ब्यूरो (BIPM), ने 15 अक्टूबर 2026 को पुष्टि की कि निरंतर UTC 20 मई 2027 को प्रभाव में आएगा। यह कदम, जो पहले 2022 में सिद्धांत रूप से सहमत था, विशेषज्ञों द्वारा एक विघ्नकारी 'नकारात्मक' लीप सेकंड के बढ़ते जोखिम को चिह्नित करने के बाद तेज किया गया।
