کرم ابریشم با گرفتن سیستم ایمنی که در بسیاری از باکتریها وجود دارد، میتواند در برابر یک ویروس مهلک به خوبی مقاومت کند. رویکرد مشابهی میتواند بقیه حیوانات و گیاهان را از بیماریهای ویروسی حفظ کند. صنعت ابریشم آسیب بزرگی از ویروسی به نام Bombyx mori nucleopolyhedrovirus) BmNPV) دیده است. به گفته Fritz Vollrath از دانشگاه آکسفورد:
به دست آوردن کرمهای ابریشم مقاوم به ویروس بسیار حائز اهمیت است.
کلید آن هم میتواند CRISPR باشد، که به عنوان ابزار ویرایش ژن انقلابی شناخته شده است. اما باید درون باکتری تکامل بیابد تا سیستم ایمنی برای محافظت مقابل ویروس داشته باشد.
در این باکتری، پروتئین کریسپر ابتدا بوسیلهی RNA راهنما که قطعات DNA را به هم وصل میکند، DNA ویروس مهاجم را تشخیص میدهد. سپس DNA ویروسی را قطع میکند تا از ساخت کپیهای جدید ویروس جلوگیری کند.
Zhanqi Dong از آزمایشگاه وضعیت کلیدی ژنوم بیولوژیک کرم ابریشم در دانشگاه جنوب غرب Chongqing به همراه همکارانش به کرم ابریشم ژنهای پروتئین CRISPR Cas9 و RNA راهنما که BmNPVها را هدف قرار میدهند، دادند.در وهله آخر آنها را در معرض ویروس قرار دادند.
مقالات مرتبط: قلبی از جنس تار عنکبوت!
کرمهای ابریشمی که از نظر ژنتیکی اصلاح شدهاند تنها با دوزی هزار برابر آنچه که مرمهای معمولی را میکشد از پا درمیآیند. گروههای دیگری که روی این پروژه کار میکنند تاکنون هیچ یک به این مرحله نرسیدهاند. متخصصان ژنتیک مدت زیادی تلاش کردهاند تا حیوانات یا گیاهان مقاوم به ویروس بیابند، تا حدی هم موفق بودهاند. در سال ۱۹۹۸، صنعت papaya در هاوایی توسط انواع مختلف محصولات تراریخته که به ویروس ringspot مقاوماند، محافظت شد. اما آنچه که باعث میشود یک ارگانیسم در برابر یک ویروس مقاوم باشد به ندرت در موقعیت دیگری کارکرد خواهد داشت.
پس تولید حیوان یا گیاه مقاوم به ویروس سالها آزمون و خطا خواهد داشت. اما در مقابل، سیستم ایمنی کریسپر برای بیشتر جانوران و گیاهان کارکرد خواهد داشت. تنها چیزی که باید تغییر کند RNAهای راهنما هستند، که کار آسانی است. کریسپر با باکتریها یا قارچهای عفونی نمیجنگد، اما در برابر بسیاری از ویروسها کابرد دارد. Cas9 که گروه Dong برای برش DNA استفاده کرد، تنها دربرابر DNA کاربرد دارد، اما پروتئینهای دیگر میتوانند RNAرا هدف قرار دهند. در ماه فوریه تیمی از عربستان سعودی گزارش محافظت از گیاه توتون در مقابل ویروسهای RNAدار بوسیلهی پروتئین کریسپر جدیدی به نام Cas13 که قادر به قطع RNA است دادند.
نقطه ضعف رویکرد Dong آنجاست که پروتئین کریسپر و RNA راهنما باید مداوم و در تمام سلولها تولید شود. اگر کریسپر به اشتباه DNA کرم ابریشم را هدف قرار دهد، میتواند جانور را به خظر بیندازد. با این حال طبق گزارش بیشتر تیمها، در صورت طراحی دقیق RNA راهنما اثر قابل تشخیصی برای جانور میزبان دیده نشده است. تیم Dong هم موردی در کرم ابریشم یافت نکردند.
جنیفر دودنا از دانشگاه برکلی، کالیفرنیا که کارهایش در سال ۲۰۱۲ موجب جرقه انقلاب کریسپر شده بود، میگوید:
تیمهای دیگر موشهایی طراحی کردهاند که سلولهایشان مداماً Cas9 تولید میکند.
مقالهی مرتبط: کشف کریسپر؛ هدایت تکامل از زبان جنیفر دودنا!
گروههای دیگر، کرمهای ابریشمی طراحی کردهاند ابریشمشان بیشتر شبیه تار عنکبوت است که مقاومت آن معروف میباشد. اما تولید تار عنکبوت کار دشواریست.