बायोटेक
अगली पीढ़ी का CRISPR जीन थेरेपी में सटीकता को बढ़ाता है
जीन संपादन को अधिक सटीक बनाना
हाल ही तक, जेनेटिक संशोधन काफी कच्चे थे, जो लक्ष्य जीवों में यादृच्छिक रूप से एक नया जेनेटिक अनुक्रम डालते थे।
इन्सर्शन की विधि भी बहुत विनाशकारी थी। परिणामस्वरूप, केवल बैक्टीरिया और पौधों को नियमित रूप से जेनेटिक रूप से संशोधित किया जाता था, और जैसे मैमल्स (मानवों सहित) जैसे जीवों में जीन संपादन जटिल, महंगा और धीमा था।
यह आंशिक रूप से CRISPR प्रौद्योगिकी के साथ बदल गया है, जिसने अचानक सटीक और नियंत्रित जीन संपादन के लिए मार्ग खोल दिया, जिसके परिणामस्वरूप मानव जेनेटिक रोग के लिए पहला जीन थेरेपी 2023 के अंत में अनुमोदित किया गया।
हालांकि, CRISPR अभी भी परिपूर्ण नहीं है, कभी-कभी अवांछित जेनेटिक संशोधन का परिणाम होता है।
यह शायद तीन एमआईटी शोधकर्ताओं की एक नए अविष्कार के साथ बदल गया है।
उन्होंने एक नए तरीके की घोषणा की, जो कि जीन संपादन विश्वसनीयता में काफी सुधार करने की अनुमति देता है, जो नए थेरेपी के निर्माण के लिए मार्ग खोलता है।
उन्होंने अपने परिणामों को प्रतिष्ठित वैज्ञानिक समीक्षा नेचर1 में प्रकाशित किया, जिसका शीर्षक “न्यूनतम जीनोमिक त्रुटियों के साथ इंजीनियर प्राइम संपादक” है।
मानक CRISPR से प्राइम संपादन तक
CRISPR-Cas9-आधारित थेरेपी के पहले अनुमोदन के बाद, रोगियों को ठीक करने के लिए उनके जीनोम को विश्वसनीय रूप से संपादित करने का विचार अब विज्ञान-कथा नहीं है। हालांकि, CRISPR प्रौद्योगिकी हमेशा वैज्ञानिकों के इरादे के अनुसार लक्षित जीन को संशोधित नहीं करती है।
CRISPR प्रणाली में एक एंजाइम होता है जिसे Cas9 कहा जाता है, जो एक विशिष्ट स्थान पर दो-स्ट्रैंडेड डीएनए को काट सकता है, साथ ही एक गाइड आरएनए होता है जो Cas9 को बताता है कि कहां काटना है।
शोधकर्ताओं ने इस दृष्टिकोण को दोषपूर्ण जीन अनुक्रमों को काटने या नए अनुक्रमों को डालने के लिए अनुकूलित किया है, जो एक आरएनए टेम्पलेट का पालन करता है।
2019 से, एमआईटी शोधकर्ताओं ने प्राइम संपादन नामक एक नए概念 को प्रकाशित किया है, जो नियमित CRISPR-Cas9 जीन संपादन से अधिक सटीक है। परिणामस्वरूप, इसके पास कम ऑफ-टार्गेट प्रभाव होते हैं और अक्सर कमजोर रोगियों को अतिरिक्त स्वास्थ्य समस्याएं पैदा करने की संभावना कम होती है।
प्राइम संपादन एक संशोधित Cas9 का उपयोग करता है जो एक रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस एंजाइम के साथ जुड़ा होता है, जो सभी संभावित जेनेटिक बेस संशोधनों को करने की अनुमति देता है, साथ ही जेनेटिक अनुक्रमों के छोटे इन्सर्शन और डिलीशन को भी करता है।
इसलिए, लंबे समय में, प्राइम संपादन CRISPR-आधारित जीन संपादन का उन्नत और अधिक विश्वसनीय संस्करण बनने की उम्मीद है।
स्रोत: बेंजामिन मैकलोड
उदाहरण के लिए, प्राइम संपादकों का 2025 में एक दुर्लभ जेनेटिक रोग, क्रोनिक ग्रैनुलोमैटस रोग (CGD) से पीड़ित एक रोगी के इलाज के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था, जो श्वेत रक्त कोशिकाओं को प्रभावित करता है।
“सिद्धांत रूप में, यह तकनीक अंततः छोटे उत्परिवर्तनों को सीधे कोशिकाओं और ऊतकों में ठीक करके सैकड़ों जेनेटिक रोगों को संबोधित करने के लिए उपयोग की जा सकती है।”
विकाश चौहान – एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च
लेकिन इसके लिए थोड़ा सुधार की आवश्यकता थी trước कि यह लोगों की कोशिकाओं और शरीर में उपयोग के लिए तैयार हो।
डीएनए इन्सर्शन सटीकता में प्राइम संपादन कैसे सुधार करता है
प्राइम संपादन लक्ष्य डीएनए अनुक्रम की केवल एक ही स्ट्रैंड को काटता है, जो एक नए अनुक्रम को डाले जाने के लिए एक फ्लैप खोलता है।
एक बार जब नया अनुक्रम कॉपी हो जाता है, तो यह जीनोम में शामिल होने के लिए पुराने डीएनए स्ट्रैंड के साथ प्रतिस्पर्धा करनी होती है।
यदि पुरानी स्ट्रैंड नई स्ट्रैंड को पीछे छोड़ देती है, तो नए डीएनए का फ्लैप जीनोम में कहीं और यादृच्छिक रूप से शामिल हो सकता है, जिससे त्रुटियां हो सकती हैं।
ऐसी त्रुटियां जीनोम में यादृच्छिक रूप से डाले जाने से कैंसर पैदा कर सकती हैं, जो एक स्पष्ट जोखिम है जिसे कम किया जाना चाहिए।
प्राइम संपादकों के सबसे हाल के संस्करण के साथ, यह त्रुटि दर अलग-अलग संपादन मोड के लिए प्रति सात संपादन से प्रति 121 संपादन तक होती है, जो अभी भी बहुत अधिक है।
“हमारे पास अब जो तकनीक है, वे वास्तव में पहले के जीन थेरेपी टूल्स की तुलना में बहुत बेहतर हैं, लेकिन इन अनपेक्षित परिणामों के लिए हमेशा एक मौका होता है,”
विकाश चौहान – एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च
प्राइम संपादन विश्वसनीयता में एक बड़ा कदम
2023 में, एमआईटी शोधकर्ताओं ने खोज की कि प्राइम संपादन में उपयोग किए जाने वाले Cas9 प्रोटीन के कुछ उत्परिवर्तित संस्करण कभी-कभी डीएनए अनुक्रम में एक या दो बेस आगे तक काट सकते हैं, बजाय इसके कि हमेशा एक ही स्थान पर काटें।
यह पुराने डीएनए स्ट्रैंड को कम स्थिर बनाता है, इसलिए वे टूट जाते हैं, जिससे नए स्ट्रैंड को त्रुटियों के बिना शामिल किए जाने में आसानी होती है।
इस नए 2025 के अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने कई Cas9 उत्परिवर्तनों की पहचान की है जो त्रुटि दर को इसके मूल मान से 1/20वें तक कम कर देते हैं।
जब वे इन उत्परिवर्तनों को एक ही Cas9 प्रोटीन में कृत्रिम रूप से जोड़ते हैं, तो वे त्रुटि दर को मूल राशि के 1/36वें तक कम कर देते हैं।
“यह पत्र एक नए दृष्टिकोण को रेखांकित करता है जो जीन संपादन को करने के लिए जटिलता को जोड़ता नहीं है, वितरण प्रणाली को जटिल नहीं बनाता है, लेकिन एक बहुत ही सटीक संपादन के साथ परिणाम देता है जिसमें कम अवांछित उत्परिवर्तन होते हैं।”
फिलिप शार्प – एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च
उनके पास बस इतना ही नहीं था, उन्होंने एक प्राइम संपादन प्रणाली का भी उपयोग किया जिसमें एक आरएनए-बाइंडिंग प्रोटीन होता है जो आरएनए टेम्पलेट के सिरों को अधिक कुशलता से स्थिर करता है।
इसे vPE कहा जाता है, उनके जीन संपादन टूलकिट का अंतिम संस्करण त्रुटि दर के साथ था जो मूल के 1/60वें तक कम थी, या केवल 101-543 संपादन, संपादन मोड के उपयोग पर निर्भर करता है।
स्वाइप करें स्क्रॉल →
| प्राइम संपादक संस्करण | अनुमानित त्रुटि दर | मूल के सापेक्ष सुधार |
|---|---|---|
| मूल प्राइम संपादक | प्रति 7–121 संपादन प्रति त्रुटि | बेसलाइन |
| उत्परिवर्तित Cas9 वेरिएंट | मूल त्रुटि दर का 1/20–1/36 | अप 36× अधिक सटीक |
| vPE (आरएनए-स्थिर) | मूल त्रुटि दर का 1/60 | अप 60× अधिक सटीक |
अगले चरण
जीन संपादन का एक और बाधा हमेशा जीन संपादन प्रोटीन और डीएनए/आरएनए को लक्षित कोशिकाओं के नाभिक में वितरित करना रहा है, या शरीर में विशिष्ट ऊतकों को लक्षित करना है।
इसलिए, यह शोधकर्ताओं का अगला ध्यान केंद्रित होगा, खासकर जब प्राइम संपादन तकनीकें वितरण की तुलना में छोटे और सरल “पारंपरिक” CRISPR-Cas9 प्रणालियों की तुलना में सीमित होती हैं।
वे सोचते हैं कि यह उपकरण जीन संपादन थेरेपी के लिए नहीं, बल्कि बायोटेक में प्रगति को तेज करने की क्षमता रखता है।
पहले, यह तकनीक और खोज कि Cas9 प्रोटीन का संशोधन इसकी विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है, सभी CRISPR-आधारित जीन संपादन प्रौद्योगिकियों में तैनात किया जा सकता है, न कि केवल प्राइम संपादन के लिए।
दूसरा, यह जीन और जीनोम संपादन के शोध उपकरण के रूप में उपयोग किए जाने वाले अन्य शोध परियोजनाओं के लिए एक शक्तिशाली बढ़ावा बन सकता है। उदाहरण के लिए, ऊतकों के विकास, कैंसर कोशिकाओं की आबादी के विकास, और कोशिकाओं के दवा उपचार के प्रति प्रतिक्रिया के बारे में उत्तर खोजने के लिए।
“जीनोम संपादकों का व्यापक रूप से शोध प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है।
चिकित्सा पहलू रोमांचक है, लेकिन हम वास्तव में उत्साहित हैं कि लोग अपने शोध कार्य प्रवाह में हमारे संपादकों को एकीकृत करना शुरू करते हैं।”
विकाश चौहान – एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च
अंत में, Cas9 की विश्वसनीयता में सुधार करने वाले उत्परिवर्तन इस अध्ययन में नहीं मिले हो सकते हैं। इसलिए, इस नए概念 का आगे विश्लेषण और अनुकूलन भविष्य में और भी बेहतर परिणाम दे सकता है।
जीन संपादन में निवेश
इल्युमिना
(ILMN )
जबकि अन्य -ओमिक्स (प्रोटियोमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स, आदि) में से जीनोमिक्स के चारों ओर लगभग सभी कल्पना की जाती है, जो हर जीवित कोशिका का “निर्देश मैनुअल” है।
और दूरस्थ जेनेटिक अनुक्रम पढ़ने वाली सबसे बड़ी निर्माता इल्युमिना है। कंपनी कैंसर का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे जेनेटिक अनुक्रम पढ़ने पर केंद्रित है। इसके पास 22,000+ स्थापित सीक्वेंसर 165 देशों में हैं।
इल्युमिना के सीक्वेंसिंग मशीनों के उपभोग्य पदार्थों में से लगभग आधे का उपयोग क्लिनिकल अनुप्रयोगों में किया जाता है, जबकि अन्य आधे सार्वजनिक और निजी शोध प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाते हैं। क्लिनिकल अनुप्रयोगों में, मांग का आधा हिस्सा ऑन्कोलॉजी से आता है।
स्रोत: इल्युमिना
जैसे ही जेनोमिक्स और मल्टीओमिक्स दवा खोज प्रक्रिया के केंद्र में आते हैं, साथ ही कैंसर निदान में, इल्युमिना के उपकरणों की मांग में वृद्धि होने की उम्मीद है।
कंपनी को उम्मीद है कि क्लिनिकल अनुप्रयोगों के लिए एनजीएस (नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग) की मांग 18% सीएजीआर से बढ़ेगी, जबकि शोध के लिए 6% सीएजीआर से, जो कि 2033 तक क्षेत्र के कुल संबोधन योग्य बाजार (टीएएम) को $100B से $25B तक बढ़ा देगा।
स्रोत: इल्युमिना
इल्युमिना का लिक्विड बायोप्सी कंपनी ग्रेल के साथ एक जटिल इतिहास रहा है (GRAL -0.36%), जो इल्युमिना से एक स्पिन-ऑफ था, बाद में पुनः अधिग्रहित किया गया, और अब प्रतिस्पर्धा अधिकारियों द्वारा संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ में एक स्पिन-ऑफ में मजबूर किया गया है।
इस परेशानी से छुटकारा पाने के साथ, इल्युमिना अपनी दीर्घकालिक वृद्धि और स्टॉक मूल्य वृद्धि को फिर से शुरू कर सकता है, खासकर जब ग्रेल के लिक्विड बायोप्सी परीक्षण अंततः इल्युमिना सीक्वेंसर पर निर्भर करेंगे।
इस बीच, अधिक जीन थेरेपी भी शोध और क्लिनिकल सेटिंग्स दोनों में इल्युमिना के सीक्वेंसर का उपयोग बढ़ाएगी।
(आप इल्युमिना के व्यवसाय, भविष्य की प्रौद्योगिकियों और इतिहास का एक विस्तृत विश्लेषण समर्पित निवेश रिपोर्ट में भी पढ़ सकते हैं।)
इल्युमिना (ILMN) की नवीनतम स्टॉक समाचार और विकास
अध्ययन संदर्भित
1. चौहान, वी.पी., शार्प, पी.ए. और लैंगर, आर. न्यूनतम जीनोमिक त्रुटियों के साथ इंजीनियर प्राइम संपादक. नेचर (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09537-3
