बायोटेक
अगली पीढ़ी का CRISPR जीन थेरेपी में सटीकता बढ़ाता है
जीन संपादन को अधिक सटीक बनाना
हाल ही तक, आनुवंशिक संशोधन काफी मोटे थे, जिसमें नई आनुवंशिक अनुक्रम को लक्ष्य जीवों में यादृच्छिक रूप से डाला जाता था।
डालने की विधि भी बहुत विनाशकारी थी। परिणामस्वरूप, केवल बैक्टीरिया और पौधों को नियमित रूप से आनुवंशिक रूप से संशोधित किया जाता था, और स्तनधारियों (मानव सहित) जैसे जीवों में जीन संपादन जटिल, महंगा और धीमा था।
यह कुछ हद तक CRISPR तकनीक के साथ बदल गया है, जिसने अचानक सटीक और नियंत्रित जीन संपादन का मार्ग खोल दिया, जिसके परिणामस्वरूप 2023 के अंत में मानव आनुवंशिक रोग के लिए पहली जीन थेरेपी को मंजूरी मिली.
हालांकि, CRISPR अभी भी पूर्ण नहीं है, कभी-कभी अनचाहे आनुवंशिक संशोधनों का परिणाम देता है।
यह शायद MIT के तीन शोधकर्ताओं की एक क्रांतिकारी खोज के साथ अभी-अभी बदल गया हो सकता है।
उन्होंने एक नई विधि की घोषणा की जो जीन संपादन की विश्वसनीयता को मूल रूप से सुधारती है, नई थैरेपी बनाने का मार्ग खोलती है।
They published their results in the prestigious scientific review Nature1, under the title “न्यूनतम जीनोमिक त्रुटियों के साथ निर्मित प्राइम एडिटर्स”.
मानक CRISPR से प्राइम एडिटिंग तक
पहली CRISPR-Cas9-आधारित थेरेपी की मंजूरी के बाद से, रोगियों के जीनोम को विश्वसनीय रूप से संपादित करके उन्हें ठीक करने का विचार अब विज्ञान कथा नहीं रहा। हालांकि, CRISPR तकनीक हमेशा लक्षित जीन को वैज्ञानिकों की इच्छानुसार संशोधित नहीं करती।
The CRISPR प्रणाली में Cas9 नामक एक एंजाइम शामिल है जो दोहरी-धारी डीएनए को एक विशिष्ट स्थान पर काट सकता है, साथ ही एक गाइड RNA जो Cas9 को बताता है कि कहाँ काटना है।
Researchers have adapted this approach to cut out faulty gene sequences or to insert new ones, following an RNA template.
2019 से, MIT के शोधकर्ताओं ने प्राइम एडिटिंग नामक एक नई अवधारणा प्रकाशित की, जो सामान्य CRISPR-Cas9 जीन संपादन की तुलना में अधिक सटीक है। परिणामस्वरूप, इसमें ऑफ‑टार्गेट प्रभाव कम होते हैं और अक्सर पहले से कमजोर रोगियों में अतिरिक्त स्वास्थ्य समस्याएँ उत्पन्न होने की संभावना कम होती है।
प्राइम एडिटिंग एक संशोधित Cas9 का उपयोग करता है जिसे रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम के साथ जोड़ा गया है, जिससे यह सभी संभावित जीनात्मक बेस संशोधन, साथ ही जीन अनुक्रमों के छोटे सम्मिलन और विलोपन कर सकता है।
इसलिए दीर्घकाल में, प्राइम एडिटिंग को CRISPR-आधारित जीन संपादन का उन्नत और अधिक विश्वसनीय संस्करण बनने की उम्मीद है।
स्रोत: Benjamin McLeod
उदाहरण के लिए, 2025 में प्राइम एडिटर्स का सफलतापूर्वक उपयोग एक रोगी के उपचार में किया गया था, जो क्रॉनिक ग्रैन्युलोमैटस रोग (CGD) से पीड़ित था, एक दुर्लभ आनुवंशिक रोग जो सफेद रक्त कोशिकाओं को प्रभावित करता है।
“सिद्धांत रूप में, यह तकनीक अंततः कई सैकड़ों आनुवंशिक रोगों को सीधे कोशिकाओं और ऊतकों में छोटे उत्परिवर्तनों को सुधारकर संबोधित करने के लिए उपयोग की जा सकती है।”
Vikash Chauhan – MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research
लेकिन इसे लोगों की कोशिकाओं और शरीर में उपयोग के लिए तैयार होने से पहले थोड़ा सुधार चाहिए था।
प्राइम एडिटिंग डीएनए सम्मिलन की सटीकता को कैसे सुधारती है
प्राइम एडिटिंग लक्ष्य डीएनए अनुक्रम की पूरक स्ट्रैंड में से केवल एक को काटती है, जिससे एक फ़्लैप खुलता है जहाँ नई अनुक्रम डाली जा सकती है।
हालांकि, एक बार नई अनुक्रम कॉपी हो जाने के बाद, इसे जीनोम में सम्मिलित होने के लिए पुरानी डीएनए स्ट्रैंड के साथ प्रतिस्पर्धा करनी पड़ती है।
यदि पुरानी स्ट्रैंड नई स्ट्रैंड से अधिक प्रतिस्पर्धा करती है, तो नई बनाई गई डीएनए की अतिरिक्त फ़्लैप अनजाने में कहीं और सम्मिलित हो सकती है, जिससे त्रुटियाँ उत्पन्न होती हैं।
ऐसी त्रुटियाँ अंततः जीनोम में यादृच्छिक रूप से सम्मिलित होकर कैंसर का कारण बन सकती हैं, जो एक स्पष्ट जोखिम है जिसे कम किया जाना चाहिए।
सबसे नवीनतम प्राइम एडिटर्स के संस्करण के साथ, इस त्रुटि दर में विभिन्न संपादन मोड के लिए सात संपादनों में एक से लेकर 121 संपादनों में एक तक की विविधता होती है, जो अभी भी बहुत अधिक है।
“वर्तमान में हमारे पास मौजूद तकनीकें पहले की जीन थेरेपी उपकरणों की तुलना में वास्तव में बहुत बेहतर हैं, लेकिन इन अनपेक्षित परिणामों की हमेशा संभावना रहती है।”
Vikash Chauhan – MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research
प्राइम एडिटिंग विश्वसनीयता में प्रमुख छलांग
2023 में, MIT के शोधकर्ताओं ने पाया कि प्राइम एडिटिंग में उपयोग किए जाने वाले Cas9 प्रोटीन के कुछ उत्परिवर्तित संस्करण कभी-कभी कट को डीएनए अनुक्रम में एक या दो बेस आगे कर देते थे, हमेशा एक ही स्थान पर नहीं।
इससे पुरानी डीएनए स्ट्रैंड कम स्थिर हो गईं, जिससे वे टूट जाती हैं, और नई स्ट्रैंड को बिना किसी त्रुटि के सम्मिलित करना आसान हो जाता है।
इस नए 2025 अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने कई Cas9 उत्परिवर्तन पहचाने हैं जिन्होंने त्रुटि दर को मूल मान के 1/20 तक घटा दिया।
जब इन उत्परिवर्तनों को कृत्रिम रूप से एक ही Cas9 प्रोटीन में मिलाया गया, तो उन्होंने त्रुटि दर को मूल मान के 1/36 तक घटा दिया।
“यह पेपर जीन संपादन के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है जो डिलीवरी सिस्टम को जटिल नहीं करता और अतिरिक्त चरण नहीं जोड़ता, लेकिन कम अनचाहे उत्परिवर्तनों के साथ बहुत अधिक सटीक संपादन देता है।”
Phillip Sharp – MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research
उससे संतुष्ट न होकर, उन्होंने एक प्राइम एडिटिंग सिस्टम का उपयोग किया जिसमें एक RNA-बाइंडिंग प्रोटीन है जो RNA टेम्पलेट के सिरों को अधिक कुशलता से स्थिर करता है।
vPE नामक, उनके जीन संपादन टूलकिट के अंतिम संस्करण की त्रुटि दर मूल की केवल 1/60 थी, या उपयोग किए गए संपादन मोड के आधार पर केवल 101-543 संपादन।
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| प्राइम एडिटर संस्करण | लगभग त्रुटि दर | मूल की तुलना में सुधार |
|---|---|---|
| मूल प्राइम एडिटर | 7–121 संपादनों में 1 त्रुटि | बेसलाइन |
| उत्परिवर्तित Cas9 वैरिएंट्स | मूल त्रुटि दर का 1/20–1/36 | अधिकतम 36× अधिक सटीक |
| vPE (RNA-स्थिरित) | मूल त्रुटि दर का 1/60 | अधिकतम 60× अधिक सटीक |
आगे के कदम
जीन संपादन की एक और बाधा हमेशा यह रही है कि जीन संपादन प्रोटीन और DNA/RNA को लक्षित कोशिकाओं के नाभिक के भीतर पहुंचाया जाए, या केवल शरीर के विशिष्ट ऊतकों को लक्षित किया जाए।
इसलिए यह शोधकर्ताओं का अगला फोकस होगा, विशेष रूप से क्योंकि प्राइम एडिटिंग तकनीकें छोटे और सरल “परम्परागत” CRISPR-Cas9 सिस्टम की तुलना में खराब डिलीवरी से सीमित हैं।
वे यह भी मानते हैं कि यह उपकरण बायोटेक में समग्र प्रगति को तेज करने की क्षमता रखता है, न कि केवल जीन संपादन थैरेपी के लिए।
पहले, तकनीक और खोज कि Cas9 प्रोटीन में संशोधन उसकी विश्वसनीयता को सुधार सकता है, इसे सभी CRISPR-आधारित जीन संपादन तकनीकों में लागू किया जा सकता है, न कि केवल प्राइम एडिटिंग में।
Second, this could become a powerful boost to other research projects using gene and genome editing as a research tool. For example, finding answers about how tissues develop, how populations of cancer cells evolve, and how cells respond to drug treatment.
“जीनोम एडिटर्स का अनुसंधान प्रयोगशालाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इसलिए चिकित्सीय पहलू उत्साहजनक है, लेकिन हम वास्तव में उत्साहित हैं यह देखने के लिए कि लोग हमारे एडिटर्स को अपने अनुसंधान कार्यप्रवाह में कैसे एकीकृत करना शुरू करते हैं।”
Vikash Chauhan – MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research
अंत में, Cas9 विश्वसनीयता को सुधारने वाले उत्परिवर्तन इस अध्ययन में सभी नहीं मिले हो सकते हैं। इसलिए इस नई अवधारणा का आगे विश्लेषण और अनुकूलन भविष्य में और भी बेहतर परिणाम दे सकता है।
जीन संपादन में निवेश
Illumina
(ILMN )
जबकि मल्टीओमिक्स में अन्य -ओमिक्स (प्रोटिओमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स, आदि) महत्वपूर्ण हैं, लगभग सभी किसी न किसी तरह जीनोमिक्स के इर्द-गिर्द केंद्रित होते हैं, जो प्रत्येक जीवित कोशिका का मूल “निर्देश पुस्तिका” है।
और सबसे बड़ी जीनोम अनुक्रमण मशीनों का निर्माता Illumina है। कंपनी छोटे आनुवंशिक अनुक्रम पढ़ने पर केंद्रित है, जो कैंसर पहचान के लिए उपयोग किया जाता है। वर्तमान में इसके पास 165 देशों में 22,000 से अधिक स्थापित सीक्वेंसर हैं।
Illumina के अनुक्रमण मशीनों के उपभोग्य पदार्थों में से लगभग आधे क्लिनिकल अनुप्रयोगों में उपयोग होते हैं, जबकि बाकी आधे सार्वजनिक और निजी अनुसंधान प्रयोगशालाओं में उपयोग होते हैं। क्लिनिकल अनुप्रयोगों में, मांग का आधा हिस्सा ऑन्कोलॉजी से आता है।
स्रोत: Illumina
जैसे-जैसे जीनोमिक्स और मल्टीओमिक्स दवा खोज प्रक्रिया और कैंसर निदान के केंद्र बनते जा रहे हैं, Illumina के उपकरणों की मांग उच्च होने की उम्मीद है।
कंपनी उम्मीद करती है कि क्लिनिकल अनुप्रयोगों के लिए NGS (नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग) की मांग 18% CAGR और अनुसंधान के लिए 6% CAGR की दर से बढ़ेगी, जिससे 2033 तक इस क्षेत्र का कुल संबोधित बाजार (TAM) क्लिनिकल के लिए $100 बिलियन और अनुसंधान के लिए $25 बिलियन तक बढ़ेगा।
स्रोत: Illumina
Illumina का लिक्विड बायोप्सी कंपनी Grail के साथ जटिल इतिहास रहा है (GRAL -0.36%), जो Illumina से स्पिन-ऑफ़ था, बाद में पुनः अधिग्रहित किया गया, और अब यूएस और ईयू के प्रतिस्पर्धा प्राधिकरणों द्वारा फिर से स्पिन-ऑफ़ करने के लिए मजबूर किया गया है।
इस समस्या के हल होने के बाद, Illumina अपनी दीर्घकालिक वृद्धि और स्टॉक मूल्य वृद्धि को पुनः शुरू कर सकता है, विशेष रूप से क्योंकि अंततः Grail के लिक्विड बायोप्सी परीक्षण संभवतः अभी भी Illumina सीक्वेंसर पर निर्भर करेंगे।
इसी बीच, अधिक जीन थेरेपी भी अनुसंधान और क्लिनिकल दोनों सेटिंग्स में Illumina के सीक्वेंसर के उपयोग को बढ़ाएंगी।
(आप भी पढ़ सकते हैं Illumina के व्यवसाय, भविष्य की तकनीकों, और समर्पित निवेश रिपोर्ट में इतिहास का अधिक विस्तृत विश्लेषण.)
नवीनतम Illumina (ILMN) स्टॉक समाचार और विकास
संदर्भित अध्ययन
1. Chauhan, V.P., Sharp, P.A. & Langer, R. न्यूनतम जीनोमिक त्रुटियों के साथ निर्मित प्राइम एडिटर्स. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09537-3
