بعد عشر سنوات إن اكتشافه ، والآثار المترتبة على تحرير جينوم Crispr عميقة وبعيدة المدى ، وما زلنا في البداية. تسمح لنا هذه الأداة ، التي تم تكييفها من جهاز المناعة البكتيري ، بقطع وتعديل الشفرة الجينية في أي خلية حية لإجراء تغييرات وإصلاحات عالية الهدف. ساعدت علاجات Crispr عددًا صغيرًا من الأشخاص المصابين بأمراض وراثية ، مما يسلط الضوء على إمكانية التأثير على حياة أولئك الذين يعانون من ما يقرب من 7000 مرض وراثي لأسباب معروفة. التجارب جارية في أمراض تتراوح من مرض السكري إلى الأمراض المعدية.
في عام 2023 ، سنبدأ في الاستفادة من حلول Crispr الجديدة في مجالات أخرى. على سبيل المثال ، في أعقاب النتائج الأولية للتجارب السريرية ، دخلت التطبيقات الزراعية الأولى التي تستخدم Crispr مؤخرًا إلى السوق: تعديل معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لجينات الماشية يعيد إنشاء طبقة ملساء توجد أحيانًا في الطبيعة ويسمح للأبقار بتحمل درجات الحرارة المتزايدة ؛ طماطم معدلة بتقنية Crispr ، تمت الموافقة عليها للبيع في اليابان ، عززت الصفات الغذائية. في المحاصيل الأخرى ، يتم استخدام Crispr بشكل تجريبي لزيادة الغلة ، وتقليل استخدام المبيدات الحشرية والمياه ، والحماية من الأمراض.
سيكون المجال التالي لابتكارات Crispr هو تغير المناخ ، المعركة الحاسمة في عصرنا. في عام 2023 ، ستبدأ جهود جديدة جريئة باستخدام تقنية Crispr لاستهداف تغير المناخ.
أولاً ، يهدف البحث الجديد إلى تقليل انبعاثات الكربون من الزراعة. الزراعة مسؤولة عن حوالي ربع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، وتأتي هذه بشكل أساسي من الميكروبات الموجودة إما في التربة ، على سبيل المثال في حقول الأرز ، أو في أحشاء حيوانات المزرعة. يركز هذا البحث الجديد على كيفية استخدام كريسبر لتعديل هذه الميكروبات أو تغيير تكوين المجتمعات الميكروبية لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو حتى القضاء عليها.
ثانيًا ، نجد طرقًا لتحسين القدرة المتأصلة للنباتات والميكروبات على التقاط الكربون وتخزينه في التربة. “تستنشق” النباتات ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي وتستخدمه لتوليد الطاقة ، ولكن عادةً ما يتم إعادة تدوير الكربون إلى الغلاف الجوي بسرعة إلى حد ما. يهدف البحث الجديد إلى العمل مع النباتات وميكروبات التربة ليس فقط لالتقاط الكربون ولكن أيضًا تخزينه في التربة لفترات طويلة من الزمن ، لتحل محل بعض كربون التربة الذي فقد بكميات كبيرة منذ ظهور الزراعة الحديثة.
ثالثًا ، نقوم بتطوير طرق جديدة لتقليل مدخلات المزارعين مثل الأسمدة والمبيدات الحشرية التي لها تكاليف كربونية عالية ، فضلاً عن تكاليف الصحة البيئية الأخرى. يهدف بحث Crispr الجديد إلى تعديل المحاصيل الأساسية مثل الأرز حتى يتمكنوا من النمو باستخدام كمية أقل من الأسمدة. يمكن استخدام Crispr لجعل النباتات مقاومة لمسببات الأمراض والآفات الشائعة ، مما يقلل من الحاجة إلى مدخلات كيميائية عالية الانبعاث الكربوني.
أخيرًا ، نحتاج إلى طرق لمساعدة الزراعة على التعامل مع درجة تغير المناخ التي حدثت بالفعل أو لا مفر منها. يستخدم بحث جديد تقنية Crispr لهندسة نباتات يمكنها إنتاج المزيد من الطعام والمواد الأخرى بكمية أقل من الماء وتتحمل درجات الحرارة القصوى.
لقد ركز قدر كبير من الاهتمام المحيط بـ Crispr على التطبيقات الطبية ، ولسبب وجيه: النتائج واعدة ، والقصص الشخصية ترفع من مستوى الأمل ، وتوفر الأمل للعديد ممن عانوا من أمراض وراثية مهملة لفترة طويلة. في عام 2023 ، مع انتقال Crispr إلى الزراعة والمناخ ، ستتاح لنا الفرصة لتحسين صحة الإنسان بشكل جذري بطريقة شاملة يمكنها حماية مجتمعنا بشكل أفضل وتمكين ملايين الأشخاص حول العالم من الازدهار.
