Ver código fonte para CRISPR/Cas

{{CRISPR}}
Em [[biologia molecular]], '''CRISPR/Cas''' é uma ferramenta de [[edição de genoma]] que consiste em dois componentes: uma [[Transcrição (genética)|transcrição]] do ''[[Locus (genética)|locus]]'' [[CRISPR]] que resulta em curtos fragmentos de RNA com capacidade de desempenhar o reconhecimento de um DNA exógeno específico e atua como um guia a um local particular no genoma, e uma proteína chamada [[Cas9]] que corta o DNA nesse local.

Para efeitos de edição de gene, os cientistas podem controlar onde a proteína parte o genoma, inserir um novo gene no corte e juntá-lo novamente.<ref>{{Citar web|título = Pesquisadores conseguem modificar DNA de células vivas|URL = http://hypescience.com/cientistas-descobrem-como-reprogramar-dna-de-celulas-vivas/|acessadoem = 2015-08-12}}</ref> A "faca" é uma proteína chamada [[Cas9]] (A estrutura de cristal de [[Streptococcus pyogenes|S. pyogenes]] que, em [[2012]], os pesquisadores mostraram que poderiam usá-la como um [[bisturi]] para realizar microcirurgia em genes).<ref>[http://www.telmarc.com/Documents/White%20Papers/111%20CRISPR%20and%20Cancer.pdf| CRISPRS AND CANCER] por Terrence P McGarty em "White Paper No 111" de abril/2014</ref><ref>Cong, L., et al, Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems, [[Science]], Vol. 339 15 February 2013</ref> Cientistas podem usar CRISPR/Cas9 não somente para agir como um par de tesouras moleculares para precisamente cortar ou editar seções específicas de DNA, mas, recentemente, começaram a manipular CRISPR/Cas9 variantes como instrumentos de [[Regulação da expressão gênica|regulação gênica]], a fim de reversivelmente controlar genes ativados ou desativados<ref>[http://www.laboratoryequipment.com/news/2015/09/new-crispr-cas9-strategy-edits-genes-two-ways New CRISPR-Cas9 Strategy Edits Genes Two Ways] publicado pelo "Wyss Institute" em [[9 de setembro]] de 2015.</ref> Em 2017, cientistas descobriram novos tipos de sistemas CRISPR/Cas de imunidade bacteriana adaptativa. Os genes desses sistemas são bastante incomuns, e os sistemas CRISPR/Cas são diferentes dos estudados anteriormente. Os cientistas acreditam que todos os principais tipos de sistemas CRISPR/Cas foram classificados.<ref>[http://www.nature.com/nrmicro/journal/v15/n3/abs/nrmicro.2016.184.html Diversity and evolution of class 2 CRISPR–Cas systems] por Sergey Shmakov, et al, Nature Reviews Microbiology 15, 169–182 (2017) - doi:10.1038/nrmicro.2016.184</ref> Essa técnica permite que os pesquisadores pesquisem e substituam seções inteiras de filamentos de DNA, tudo sem quebras ou danos ao DNA doador. Com esse método, os pesquisadores esperam corrigir com precisão e eficiência até 89% das doenças genéticas causadoras de doenças conhecidas.<ref>{{Citar web|titulo=New gene editing technology could correct 89% of genetic defects|url=https://www.cnn.com/2019/10/22/health/gene-editing-study-intl-hnk-scli-scn/index.html|obra=CNN|acessodata=2019-10-24|primeiro=Jessie Yeung|ultimo=CNN}}</ref>

A metodologia CRISPR/Cas ofuscou rapidamente [[TALEN]], [[ZFN]],<ref name="kim1996">{{citar periódico|último =Kim|primeiro =YG|autor2 =Cha, J. |autor3 =Chandrasegaran, S. |ano=1996|título=Hybrid restriction enzymes: zinc finger fusions to Fok I cleavage domain|periódico=Proc Natl Acad Sci USA| volume= 93|número=3|páginas=1156–60 |url=http://www.pnas.org/content/93/3/1156.abstract| doi=10.1073/pnas.93.3.1156| pmid=8577732| pmc=40048|bibcode = 1996PNAS...93.1156K }}</ref> [[Gene cutter|Gene Cutter BRCA1]] e outras ferramentas de edição.<ref>[http://www.nature.com/news/crispr-the-disruptor-1.17673 CRISPR, the disruptor - A powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.] por Heidi Ledford em 3 de Junho de 2015 (Nature Publishing Group)</ref> Esta técnica de "edição" do genoma humano, em [[2015]], foi usada pela primeira vez para "[[Cortar, copiar e colar|cortar e colar]]" os genes de um tipo de células imunitárias chave envolvidas na proteção do organismo contra uma ampla gama de doenças, que vai de vírus como [[gripe]] ou [[Doença por vírus Ébola|ebola]], [[Diabetes mellitus|diabete]]<nowiki/>s, [[ectrodactilia]], [[Vírus da imunodeficiência humana|HIV]] a [[Cancro|cancer]].<ref>{{Citar web|titulo=Scientists Program CRISPR to Fight Viruses in Human Cells|url=https://www.scientificamerican.com/article/scientists-program-crispr-to-fight-viruses-in-human-cells/|obra=Scientific American|acessodata=2019-10-24|lingua=en|primeiro=Tanya|ultimo=Lewis}}</ref><ref>{{Citar web|título = Breakthrough announced in 'editing' DNA to fight off deadly illness|URL = http://www.independent.co.uk/news/science/crispr-breakthrough-announced-in-technique-of-editing-dna-to-fight-off-deadly-illnesses-10420050.html|acessadoem = 2015-07-30}}</ref><ref>[https://www.wired.com/story/wired25-sean-parker-alex-marson-jiwoo-lee/ SILICON VALLEY’S TECH ELITE ZOOM IN ON CRISPR] (2018)</ref>

== Motivo protospacer adjacente ==
Para que o sistema CRISPR/Cas9 funcione, uma proteína de defesa bacteriana com Cas9 procura um motivo protospacer adjacente (PAM) - que está presente no DNA viral, mas não no DNA bacteriano. O CRISPR/Cas9 foi aproveitado para editar o [[genoma humano]], porque essas seqüências de PAM também são bastante comuns em nosso DNA; no entanto, genes que não estão próximos de um PAM não podem ser direcionados.<ref>{{Citar web|titulo=Scientists expanded the Capabilities of CRISPR gene editing technique|url=https://www.techexplorist.com/scientists-expanded-capabilities-crispr-gene-editing-technique/31191/|data=2020-03-30|lingua=en-US}}</ref> Os bioquímicos projetaram variações de uma proteína Cas9 que não requer um PAM específico para ligar e cortar o DNA. As duas novas variações de Cas9, denominadas SpG e SpRY, permitem a edição de seqüências de DNA com eficiência não alcançável com as enzimas CRISPR/Cas9 convencionais.<ref>{{Citar periódico|ultimo=Walton|primeiro=Russell T.|ultimo2=Christie|primeiro2=Kathleen A.|ultimo3=Whittaker|primeiro3=Madelynn N.|ultimo4=Kleinstiver|primeiro4=Benjamin P.|data=2020-03-26|titulo=Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants|url=https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/25/science.aba8853|jornal=Science|lingua=en|doi=10.1126/science.aba8853|issn=0036-8075|pmid=32217751}}</ref>

== Classificação ==
O sistema imunológico adaptativo CRISPR/Cas de [[procarionte]]s se dividiu em duas classes distintas baseadas na organização do módulo efetor.

# Os sistemas CRISPR/Cas de Classe 1 utilizam complexos efetores de múltiplas proteínas.
# Os sistemas CRISPR/Cas Classe 2 utilizam efetores de proteína única.

Devido à complexidade da composição genética e arquitetura genômica dos sistemas CRISPR/Cas, qualquer critério de classificação único e abrangente é considerado impraticável, e assim uma abordagem "politetânica" baseada em evidências combinadas de análise filogenética, genômica comparativa e estrutural foi desenvolvido.

Com base nas duas classes distintas, o sistema CRISPR/Cas é dividido em seis tipos principais (tipo I - tipo VI). Dentro de cada tipo de sistema CRISPR/Cas, vários subtipos foram delineados com base em genes de assinatura adicionais e arranjos genéticos característicos.<ref>{{citar web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25981466|titulo=Annotation and Classification of CRISPR-Cas Systems.|data=|acessodata=5/7/2019|publicado=Methods Mol Biol. 2015;1311:47-75. doi: 10.1007/978-1-4939-2687-9_4|ultimo=Makarova KS|primeiro=Koonin EV}}</ref>

=== Classe 1 ===
Os sistemas CRISPR/Cas de Classe 1 são definidos pela presença de um complexo efetor de [[CrRNA de ativação em trans|crRNA]] polissubstituído e são divididos em 3 tipos e 15 subtipos. Os sistemas de Classe 1 representam cerca de 90% dos locos CRISPR/Cas e são encontrados em diversos filos [[Bactérias|bacterianos]] e [[Archaea|arqueas]]. Inclui o mais comum e diversificado tipo I, tipo III, que é representado em numerosas archaea, mas é menos freqüente em bactérias, assim como o tipo IV raro, que inclui locos CRISPR/Cas rudimentares, sem o módulo de adaptação.

Além dos genes efetores, a maioria dos loci de classe 1 codifica as proteínas do módulo de adaptação Cas1 e Cas2, e múltiplas proteínas acessórias, como Cas4, transcriptase reversa, proteína contendo o domínio CARF (associado a Rossmann) e outros. Os sistemas tipo III e tipo IV freqüentemente não possuem genes modulares de adaptação e / ou matrizes CRISPR em seus respectivos loci. Todos os sistemas do tipo I também codificam DNA [[helicase]] Cas3, que é frequentemente fundido a um domínio de nuclease da família HD. As repetições dos sistemas de classe 1 são geralmente palíndricas. Em sistemas do tipo I, um motif adjacente protospacer (PAM), que varia entre os subtipos e está localizado a 5 ′ ou 3 ′ do espaçador (proto), é necessário para adaptação e interferência.<ref>{{citar web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28605718|titulo=Diversity, classification and evolution of CRISPR-Cas systems.|data=|acessodata=5/7/2019|publicado=Curr Opin Microbiol. 2017 Jun;37:67-78. doi: 10.1016/j.mib.2017.05.008. Epub 2017 Jun 9|ultimo=Makarova KS|primeiro=Koonin EV}}</ref>

=== Classe 2 ===
Os sistemas CRISPR/Cas Classe 2 são definidos pela presença de um módulo efetor de crRNA de uma única subunidade e são divididos em 3 tipos e 18 subtipos. Os módulos efetores da Classe 2 consistem de uma única, grande, proteína multi-domínio, de tal forma que os respectivos locos CRISPR/Cas têm uma organização muito mais simples e uniforme do que os da Classe 1. Os sistemas Classe 2 representam cerca de 10% da CRISPR/Cas loci e são encontrados em diversos filos bacterianos, mas praticamente ausentes em archaea. Além das proteínas efetoras, a maioria dos locos genômicos da Classe 2 codifica a proteína do módulo de adaptação, Cas1 e Cas2, e proteínas acessórias, como a Cas4. Os loci de tipo II e tipo V-B também incluem tracRRNA (RNA de CRISPR trans-ativador), que é parcialmente complementar às repetições e está envolvido no processamento e interferência de RNA de CRISPR (cr). Alguns sistemas da Classe 2, no entanto, especialmente os do tipo VI, consistem apenas em um arranjo CRISPR e uma proteína efetora.<ref>{{citar web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5851899/|titulo=Diversity and evolution of class 2 CRISPR–Cas systems|data=|acessodata=|publicado=Nat Rev Microbiol. 2017 Mar; 15(3): 169–182.|ultimo=Sergey Shmakov|primeiro=|numero-autores=et al}}</ref><ref>{{Citar web|titulo=Types of CRISPR-Cas Systems|url=https://www.sinobiological.com/types-of-crispr-cas-systems.html|obra=www.sinobiological.com|acessodata=2019-07-05}}</ref>

==História==
{{Artigo principal|CRISPR|Cas9}}
CRISPR/Cas é efetivamente uma de ocorrência natural, um mecanismo antigo de defesa encontrado em uma vasta gama de [[bactéria]]s. Em retrospecto, os pesquisadores provavelmente deveriam ter previsto que as [[bactéria]]s e [[archaea]] teriam sistemas imunológicos sofisticados. Afinal de contas, os [[vírus]] são os mais abundantes agentes biológicos do planeta, causando cerca de 10<sup>23</sup> infecções a cada segundo.<ref>[http://www.nature.com/nrmicro/journal/v7/n11/full/nrmicro2235.html Explaining microbial population genomics through phage predation] por F. Rodriguez-Valera, et al (Nat Rev Microbiol, 7 ([[2009]]), pp. 828–836</ref><ref>[http://www.nature.com/nrmicro/journal/v5/n10/full/nrmicro1750.html Marine viruses - major players in the global ecosystem] por Curtis A. Suttle em "Nature Reviews Microbiology" 5, 801–812 ([[1 de outubro]] de [[2007]]) | doi:10.1038/nrmicro1750 </ref> De qualquer forma, no final dos anos 1960, Robert N. Yoshimori isolou de uma enzima chamada [[EcoRI]]. Outros cientistas logo mostraram como a enzima funcionava como um par de tesouras moleculares, a clivagem de DNA em uma única seqüência. Este tipo de corte permitiu colar juntos DNA circulares de [[vírus]] chamados [[plasmídeo]]s, ou mesmo segmentos de genes humanos, e emenda-los juntos as extremidades do código.<ref>[https://www.bostonglobe.com/ideas/2016/09/03/crispr-and-capitalists/uX8NuPsva5L2iNI2DCBArJ/story.html  CRISPR and the capitalists] por Jim Kozubek publicado no "Boston Globe" (2016)</ref>

Já na década de [[1980]], os cientistas observaram um estranho padrão em alguns genomas bacterianos. Essas repetições foram descritas pela primeira vez em [[1987]] por [[Yoshizumi Ishino]] e colegas da [[Universidade de Osaka]], no [[Japão]] quando publicaram a sequência de um gene para a [[bactéria]] [[Escherichia coli]] para entender melhor como o gene trabalhava.<ref>{{citar livro| vauthors = Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A |título= Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product |periódico= Journal of Bacteriology | volume = 169 |número= 12 |páginas= 5429–5433 |data=dezembro de 1987 | pmid = 3316184 | pmc = 213968 }}</ref>  CRISPR evoluiu através da aquisição de fragmentos curtos de ADN derivado de fagos e linhagens novas com espaçadores que são resistentes a estes fagos.
[[Ficheiro:Crystal Structure of Cas9 in Complex with Guide RNA and Target DNA.jpg|thumb|left|250px|Estrutura cristalina de [[Streptococcus pyogenes]] [[Cas9]] em complexo com sgRNA e o seu [[ADN]] alvo em resolução 2,5A˚.]]
As repetições de agrupamentos eram muito intrigantes até que os cientistas perceberam as sequências únicas, entre as repetições combinava com o DNA de [[vírus]] especificamente vírus que atacam as bactérias. Foi descoberto que CRISPR é uma parte do [[sistema imunológico]] das bactérias, a parte que mantém pedaços de vírus perigosos ao redor para que a bactéria possa reconhecer e se defender contra os vírus da próxima vez que eles ataquem. A segunda parte do mecanismo de defesa é um conjunto de enzimas chamadas Cas (CRISPR-associated proteins <small>proteínas associadas ao CRISPR</small>), que podem cortar precisamente DNA e cortam fora vírus invasores. Convenientemente, os genes que codificam o Cas estão sempre estacionados em algum lugar perto as sequências CRISPR.<ref>[https://www.quantamagazine.org/20150206-crispr-dna-editor-bacteria/ Breakthrough DNA Editor Borne of Bacteria] por Carl Zimmer em 6 de fevereiro de 2015</ref>

Ficou imediatamente claro que este documento de [[1987]] serviria de base para cientistas interessados em compreender os mecanismos de sistemas de defesa adaptativas em [[bactéria]]s e [[archaea]], mas poucos anteciparam os impactos mais amplos de essas descobertas para novas aplicações na engenharia de genoma. Como as bactérias podem incorporar ADN exógeno em outras circunstâncias e até mesmo eliminar o DNA danificado de seu ambiente, CRISPR em um ambiente de laboratório para uma eventual utilização médica e não médica tornou-se uma ideia viável<ref>{{citar livro| vauthors = Overballe-Petersen S, Harms K, Orlando LA, Mayar JV, Rasmussen S, Dahl TW, Rosing MT, Poole AM, Sicheritz-Ponten T, Brunak S, Inselmann S, de Vries J, Wackernagel W, Pybus OG, Nielsen R, Johnsen PJ, Nielsen KM, Willerslev E |título= Bacterial natural transformation by highly fragmented and damaged DNA |periódico= Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 110 |número= 49 |páginas= 19860–5 |data=dezembro de 2013 | pmid = 24248361 | pmc =  | doi = 10.1073/pnas.1315278110 }}<br/>{{citar web|url=http://www.kurzweilai.net/bacteria-incorporate-pieces-of-old-dna-in-their-own-genome-scientists-discover |título=Bacteria incorporate pieces of old DNA in their own genome, scientists discover |doi=10.1073/pnas.1315278110 |publicado=KurzweilAI |acessodata=2013-11-26}}</ref>.  Há uma série de estudos publicados no início de 2000 discutindo a presença desses sistemas e investigando como eles funcionam.<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11952905 Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes.] por Jansen R, Embden JD, Gaastra W e Schouls LM. (Mol Microbiol. 2002 Mar;43(6):1565-75.)</ref>

A partir do ano [[2000]], repetições agrupamentos semelhantes foram identificadas em adicionais bactérias e [[archaea]] e foram denominadas "Repetições Curtas Regularmente Espaçadas" ({{langx|en|''"SRSR"''}}).<ref name="pmid10760181">{{citar livro| vauthors = Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, Soria E, Juez G |título= Biological significance of a family of regularly spaced repeats in the genomes of Archaea, Bacteria and mitochondria |periódico= Molecular Microbiology | volume = 36 |número= 1 |páginas= 244–246 |data=abril de 2000 | pmid = 10760181 | doi = 10.1046/j.1365-2958.2000.01838.x }}</ref> ''"SRSR"'' foi rebatizado como CRISPR em [[2002]].<ref name="pmid11952905">{{citar livro | vauthors = Jansen R, Embden JD, Gaastra W, Schouls LM |título= Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes |periódico= Molecular Microbiology | volume = 43 |número= 6 |páginas= 1565–1575 |data=março de 2002 | pmid = 11952905 | doi = 10.1046/j.1365-2958.2002.02839.x }}</ref>  Um conjunto de [[gene]]s, algumas [[proteína]]s [[nuclease]] ou [[Helicase| ADN helicase]] de codificação putativas{{notaNT|Um gene putativo é um segmento de ADN cuja proteína, e a sua função, não é conhecida, mas com base na sua estrutura de leitura aberta, acredita-se que seja um gene.<ref>{{citar livro|último =Slonczewski |primeiro =Joan |autor2 =John Watkins Foster  |título=Microbiology: An Evolving Science |local=New York |publicado=W.W. Norton & Co. |ano=2009 |isbn=978-0-393-97857-5 |oclc=185042615}}</ref>}}, foram encontradas sendo associadas com repetições CRISPR (CAS, ou genes associados a CRISPR).<ref>{{citar livro | vauthors = Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A |título= Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product |periódico= Journal of Bacteriology | volume = 169 |número= 12 |páginas= 5429–5433 |data=dezembro de 1987 | pmid = 3316184 | pmc = 213968 }}</ref>


Os trabalhos dessa área estavam fazendo o que é chamado de ciência de base, ou a [[ciência fundamental]], investigando algo para o bem da curiosidade ou interesse - não porque eles sabiam que a investigação teria um resultado prático ou rentável.<ref>[http://www.techinsider.io/the-people-who-discovered-the-most-powerful-genetic-engineering-tool-we-know-found-it-by-accident-2015-6 The researchers behind 'the biggest biotech discovery of the century' found it by accident] por Kevin Loria, em "Business Insider" (2015)</ref> Entretanto, estas observações conduziram à hipótese de que CRISPR são componentes centrais de um sistema imunitário adaptativo,  e em [[2007]] Barrangou<ref>[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1879625715000425#bib0295 CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes] por R. Barrangou et al em "Science", 315 ([[2007]]), pp. 1709–1712 [http://www.sciencemag.org/content/315/5819/1709 DOI: 10.1126/science.1138140</ref> forneceu a primeira demonstração de imunidade adaptativa em bactérias através da monitorização loci CRISPR em [[Cultura bacteriana|culturas desafiados]] por fagos de [[Streptococcus thermophilus]]. Antes de CRISPR/Cas, a engenharia para uma mutação nas células era cara e trabalhosa. Era comum tese inteira de um aluno ser mudar um gene.

Então, em [[2012]], foi publicado um artigo<ref>[ Science. [[2012]] agosto 17;337(6096):816-21. doi: 10.1126/science.1225829. Epub 2012 Jun 28.
[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22745249?dopt=Abstract&holding=npg A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity.] por Jinek M et al</ref> sobre esta nova técnica que iria permitir aos investigadores para alterar rapidamente o DNA de quase qualquer organismo - incluindo os seres humanos. Logo depois, vários pesquisadores abandonaram suas abordagens anteriores à modelagem de doenças  e adoptaram este nova técnica. Dr. Bruce Conklin, um geneticista, disse que seu laboratório foi em seguida, febrilmente alterar genes associados a várias doenças cardíacas.

Em 2012-2013, pesquisadores falavam que CRISPR/Cas estava causando uma grande reviravolta na investigação biomédica, tal como [[Reação em cadeia da polimerase|PCR]], o método de amplificação do gene que revolucionou engenharia genética após a sua invenção em 1985. Ao contrário de outros métodos de gene de edição, é barato, rápido e fácil de usar, e se propagou através de laboratórios ao redor do mundo como resultado. Os pesquisadores esperam usá-lo para ajustar genes humanos para eliminar doenças, criar plantas mais resistentes, limpe patógenos e muito mais.<ref>[http://www.nature.com/news/crispr-the-disruptor-1.17673 CRISPR, the disruptor <small>A powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.</small>] por Heidi Ledford
em [[3 de junho]] de [[2015]]</ref> Por exemplo, em [[2014]], pesquisadores na [[China]] relataram o nascimento dos primeiros macacos via bio-engenharia usando mutações direcionadas,<ref>[http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(14)00079-8?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867414000798%3Fshowall%3Dtrue Generation of Gene-Modified Cynomolgus Monkey via Cas9/RNA-Mediated Gene Targeting in One-Cell Embryos] - Volume 156, Issue 4, p836–843, 13 de fevereiro de 2014 ( Cell [http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.01.027 Niu, Y. et al.](2014).</ref> uma conquista que poderia ser um trampolim para fazer modelos mais realistas de pesquisa de doenças humanas.

As tentativas anteriores para modificar geneticamente os primatas confiaram em métodos virais,<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18488016?dopt=Abstract&holding=npg Towards a transgenic model of Huntington's disease in a non-human primate.]Yang, S.-H. et al. Nature 453, 921–924 (2008)</ref><ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19478777?dopt=Abstract&holding=npg Generation of transgenic non-human primates with germline transmission]Sasaki, E. et al. Nature 459, 523–527 (2009).</ref> que criam mutações de forma eficiente, mas em locais imprevisíveis e em números não controlados. Perspectivas para os primatas ficou ainda melhor com o surgimento do sistema gene [[Cas9]] de edição de CRISPR, que utiliza trechos de [[RNA]] personalizáveis para orientar a enzima de corte de DNA, Cas9, ao local mutação desejada.<ref>[http://www.nature.com/news/first-monkeys-with-customized-mutations-born-1.14611 First monkeys with customized mutations born - Milestone for targeted gene-editing technology promises better models for human diseases.] por Helen Shen em 30 de janeiro de 2014</ref>  Mas, embora CRISPR/Cas tenha muito a oferecer, alguns cientistas estão preocupados que o crescimento do campo em ritmo alucinante deixe pouco tempo para o atendimento das preocupações éticas e de segurança em experimentos podem aumentar. O problema foi empurrado no centro das atenções em abril de 2015, quando surgiram as notícias<ref>[http://www.nature.com/news/embryo-editing-sparks-epic-debate-1.17421  Embryo editing sparks epic debate <small>In wake of paper describing genetic modification of human embryos, scientists disagree about ethics.</small>] por David Cyranoski & Sara Reardon em 29 de abril de 2015</ref> de que cientistas haviam usado CRISPR/Cas9 para engenheiria embriões humanos.<ref>[http://chemport.cas.org/cgi-bin/sdcgi?APP=ftslink&action=reflink&origin=npg&version=1.0&coi=1:CAS:528:DC%2BC2MXmslegt7Y%3D&pissn=0028-0836&md5=d7f2f7d930cee89a092dc38a6b58cb12 CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes] por Liang em "Protein & Cell" (2015), 6(5), 363-372 CODEN: PCREFB; {{ISSN|1674-800X}}.</ref>

Em 2017, uma equipe na China corrigiu mutações genéticas em células em três embriões humanos normais usando o CRISPR. Este foi o primeiro o resultado descrito da utilização de CRISPR/Cas em embriões humanos viáveis.<ref>[http://www.sciencemag.org/news/sifter/crispr-first-editing-normal-human-embryos A CRISPR first: editing normal human embryos] publicado em [[Science News]] (2017)</ref> Cientistas chineses usaram CRISPR/Cas9 em seres humanos pela segunda vez na história, injetando um paciente com câncer com genes humanos modificados na esperança de vencer a doença.<ref>[http://gizmodo.com/the-crispr-gene-editing-tool-is-finally-being-used-on-h-1789042055 The CRISPR Gene-Editing Tool is Finally Being Used on Humans] por George Dvorsky (2016)</ref><ref>[http://gizmodo.com/china-is-racing-ahead-of-the-us-in-the-quest-to-cure-ca-1794749183 China Is Racing Ahead of the US in the Quest to Cure Cancer With CRISPR] por Kristen V. Brown (2017)</ref> Em junho do mesmo ano, um embriologista em [[Portland (Oregon)|Portland]], também teria evitado problemas de edição incompleta e fora do alvo que atormentava tentativas anteriores chinesas.<ref>[http://www.sciencemag.org/news/2017/07/first-us-team-gene-edit-human-embryos-revealed First U.S. team to gene-edit human embryos revealed] por Kelly Servick (2017)</ref>

Em 2018, pesquisadores injetaram seu sistema CRISPR/Cas9 em 15 [[zigoto]]s de macacos [[rhesus]]. Eles descobriram que o nocaute MCPH1 foi bem sucedido em 13 dos embriões resultantes (a próxima fase de gestação, quando a célula começa a se dividir e crescer). Isso mostrou que a técnica deles funcionava como eles esperavam e não causa mutações acidentais em macacos.<ref>{{Citar periódico|data=2018-06-19|titulo=CRISPR doesn’t cause unintended mutations in monkeys, study finds|url=https://futurism.com/crispr-off-target-mutations-monkeys/|jornal=Futurism|lingua=en-US}}</ref> Por outro lado, dois estudos publicados em 2018 descobriram que a edição de células com CRISPR/Cas9 poderia aumentar a chance de que as células sendo alteradas para tratar doenças poderiam se tornar cancerosas ou desencadear o desenvolvimento de câncer em outras células.<ref>{{Citar periódico|data=2018-07-24|titulo=CRISPR Gene Editing May Have Unanticipated Side Effects - ExtremeTech|url=https://www.extremetech.com/extreme/274110-study-suggests-crispr-gene-editing-could-have-unanticipated-side-effects|jornal=ExtremeTech|lingua=en-US}}</ref> CRISPR pode melhorar a pontaria de alguns medicamentos contra o câncer que não atingem seu alvo.<ref>{{Citar web|titulo=Some cancer drugs miss their target. CRISPR could improve their aim|url=https://www.sciencemag.org/news/2019/09/some-cancer-drugs-miss-their-target-crispr-could-improve-their-aim|obra=Science {{!}} AAAS|data=2019-09-11|acessodata=2019-09-11|lingua=en|primeiro=Jocelyn|ultimo=KaiserSep. 11|ultimo2=2019|primeiro3=2:00|ultimo3=Pm}}</ref>

O cientista chinês [[He Jiankui]] ficou conhecido em novembro de 2018, após ter anunciado que teria criado os primeiros humanos [[Edição de genoma|geneticamente modificados]] utilizando a técnica do CRISPR/Cas, causando questões sobre a [[Ética e regulação (CRISPR)|ética de suas ações]].<ref name="Não_nomeado-xdpQ-1">{{citar periódico|último1 =Cyranoski|primeiro1 =David|último2 =Ledford|primeiro2 =Heidi|data=novembro de 2018|título=Genome-edited baby claim provokes international outcry|url=https://www.nature.com/articles/d41586-018-07545-0|periódico=Nature|língua=EN|volume=563|número=7733|páginas=607–608|doi=10.1038/d41586-018-07545-0|issn=0028-0836}}</ref><ref name="Não_nomeado-xdpQ-2">{{citar web|url=https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2018/11/29/hong-kong-congresso-condena-cientista-irresponsavel-que-editou-genes-em-embrioes.ghtml|titulo=Cientista chinês que editou genes em embriões é criticado em congresso|data=29 de novembro de 2018|acessodata=29 de novembro de 2018|publicado=[[G1]]}}</ref><ref name="Não_nomeado-xdpQ-3">{{citar web|url=https://brasil.elpais.com/brasil/2018/11/28/ciencia/1543381113_429352.html|titulo=Cientista chinês que modificou geneticamente dois bebês defende seu experimento|data=28 de novembro de 2018|acessodata=29 de novembro de 2018|publicado=El País|ultimo=Pascual|primeiro=Victoria}}</ref><ref name="Não_nomeado-xdpQ-4">{{citar web|url=https://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2018/11/cientista-que-diz-ter-criado-bebes-com-genes-alterados-anuncia-pausa-nos-testes.shtml|titulo=Cientista que diz ter criado bebês com genes alterados anuncia pausa nos testes|data=28 de novembro de 2018|acessodata=28 de novembro de 2018|publicado=[[Folha de S. Paulo]]}}</ref>

Em 2020, [[Emmanuelle Charpentier]] e [[Jennifer Doudna]] foram laureadas com o [[prémio Nobel da Química]] "pelo desenvolvimento de um método de edição de genoma"<ref>{{citar web | título = The Nobel Prize in Chemistry 2020 | publicado = Nobelprize.org | url = https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/summary/ | acessodata = 16 de outubro de 2020| língua = inglês | arquivourl = http://web.archive.org/web/20201007095908/https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/summary/ | arquivodata = 7 de outubro de 2020 | urlmorta = não }}</ref>

==Aplicação==
[[Ficheiro:CRISPR-Cas9-Prozess Pflanzenforschung.de CC BY-SA 3.0.png|thumb|150px|Visão geral das três fases do processo de CRISPR/Cas9 <small>"por Doudna & Charpentier 2014 Ciência 346 (6213)"</small>]]
Aplicações de CRISPR/Cas9 abrangem quase todos os setores envolvendo sistemas biológicos. Danisco.<ref name="Não_nomeado-xdpQ-5">[http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/41676/title/There-s-CRISPR-in-Your-Yogurt/ There’s CRISPR in Your Yogurt - We’ve all been eating food enhanced by the genome-editing tool for years.] por Kerry Grens em 1 de janeiro de 2015.</ref>  Aplicações na [[agricultura]] têm obstáculos regulatórios mais baixos do que aplicação [[biomédica]] e alguns desses mercados estão previstos a produzir retornos sobre os investimentos muito rapidamente. Dow AgroSciences co-desenvolveu propriedade intelectual com Sangamo Biosciences para o desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas utilizando [[Cas9]], e Cellectis Ciências Vegetais está levando a tecnologia para as plantações.<ref>[http://www.genengnews.com/insight-and-intelligence/gene-editing-will-change-everything-just-not-all-at-one-time/77900351/ Gene Editing Will Change Everything—Just Not All at One Time - Transformative technology is still in its infancy but great things are expected in human health and industrial and agbio markets.] por Harry Glorikian em "Genetic Engineering & Biotechnology News"</ref> Pela primeira vez, em 2016, plantas modificadas com as "tesouras CRISPR/Cas9" têm sido cultivadas, colhidas e cozidas.<ref>[http://phys.org/news/2016-09-vegetables-crispr-cas9-cultivated-harvested-cooked.html Vegetables modified with CRISPR-Cas9 have been cultivated, harvested and cooked for the first time] publicado pela "Phys.org" (2016)</ref> A refeição foi um prato de macarrão que incluiu 300 gramas de repolho.<ref>[http://www.sciencemag.org/news/2016/09/did-swedish-researcher-eat-first-crispr-meal-ever-served Did a Swedish researcher eat the first CRISPR meal ever served?] por Jon Cohen (2016)</ref>

Além da exploração agrícola, os investigadores estão considerando como CRISPR/Cas9 poderia ou deveria ser implantado em organismos em estado selvagem. Grande parte da atenção tem-se centrado no método chamado um gene-guia,<ref>[http://www.nature.com/news/crispr-the-disruptor-1.17673#gene gene drive]</ref> que pode varrer rapidamente um gene editado do meio de uma população. O trabalho está em um estágio inicial, mas tal técnica pode ser usada para acabar com os [[pernilongo]]s ou [[carrapato]]s transmissores de doenças, eliminar plantas invasoras ou erradicar a resistência a herbicidas em [[Amaranto|caruru]].<ref>[http://www.nature.com/news/crispr-the-disruptor-1.17673#b1 CRISPR, the disruptor]por Heidi Ledford em "Nature" (3 de Junho de 2015)</ref>  Da mesma forma, Recombinetics Inc.<ref>[https://innovativegenomics.org/crispr-workshop/ Innovative Genomics Initiative CRISPRWORKSHOP - ROUTES TO DESIGNER BIOLOGY] palestras entre 20 a 24 de julho de 2015</ref> está usando [[TALEN]]s,<ref name="Boch2011">{{citar periódico|último =Boch|primeiro =Jens|título=TALEs of genome targeting|periódico=Nature Biotechnology|data=fevereiro de 2011|volume=29|número=2|páginas=135–6|doi=10.1038/nbt.1767|pmid=21301438}}</ref> [[ZFN]]s<ref name="kim1996">{{citar periódico|último =Kim|primeiro =YG|autor2 =Cha, J. |autor3 =Chandrasegaran, S. |ano=1996|título=Hybrid restriction enzymes: zinc finger fusions to Fok I cleavage domain|periódico=Proc Natl Acad Sci USA| volume= 93|número=3|páginas=1156–60 |url=http://www.pnas.org/content/93/3/1156.abstract| doi=10.1073/pnas.93.3.1156| pmid=8577732| pmc=40048|bibcode = 1996PNAS...93.1156K }}</ref> e [[Cas9]] para aumentar a produtividade no setor da [[pecuária]].<ref>W. Tan, D.F. Carlson, C.A. Lancto, J.R. Garbe, D.A. Webster, P.B. Hackett, S.C. Fahrenkrug [http://www.pnas.org/content/110/41/16526.abstract Efficient nonmeiotic allele introgression in livestock using custom endonucleases] Proc Natl Acad Sci, 110 (2013), pp. 16526–16531</ref>

CRISPR/Cas tem o potencial para se tornar uma força importante na [[ecologia]] e [[Biodiversidade|conservação]], especialmente quando combinada com outras ferramentas de [[biologia molecular]]. Pode, por exemplo, ser utilizada para introduzir os genes que lentamente matam as mosquitos que espalham a [[malária]].<ref>[http://news.sciencemag.org/health/2015/11/gene-drive-turns-insects-malaria-fighters Gene drive turns insects into malaria fighters] por Elizabeth Pennisi pela "American Association for the Advancement of Science" (20015)</ref> Ou os genes que colocam os freios na disseminação de espécies invasoras como ervas daninhas. Pode vir a ser o próximo grande salto na conservação ou melhoraria do meio ambiente e abrir toda uma nova [[Caixa de Pandora|caixa de riscos e recompensas]].<ref>[http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/evolution/crispr-gene-drives/ Genetically Engineering Almost Anything] por Tim De Chant e Eleanor Nelsen pela PBS em [[17 de Julho]] de [[2014]]</ref>
Aplicações baseadas em [[Cas9]] na indústria agrícola e segmentos de mercado para [[Enzima de restrição|endonucleases]]{{notaNT|Endonucleases são [[enzima]]s que clivam a [[ligação fosfodiéster]] dentro de uma [[Polinucleótido|cadeia polinucleotídica]].<ref name="Cox_Nelson_Lehninger_2005">{{citar livro|autor = Cox M, Nelson DR, Lehninger AL |título= Lehninger principles of biochemistry |publicado= W.H. Freeman |local= San Francisco |ano= 2005 |páginas= 952  | isbn = 0-7167-4339-6 }}</ref>}} Cas9 dentro dos setores da saúde humana estão experimentando um crescimento frenético. Estes mercados incluem: [[Terapia genética|geneterapia]], [[terapia celular]] e [[imunoterapia]], o desenvolvimento rápido e eficiente de pesquisa de animais transgênicos, descoberta de medicamentos, bem como a validação de alvo e de triagem.<ref>[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1879625715000425 The history and market impact of CRISPR RNA-guided nucleases] por Paul BG van Erp, Gary Bloomer, Royce Wilkinson, Blake Wiedenheft1, et al (doi:10.1016/j.coviro.2015.03.011)</ref> Em junho de 2016, um comité consultivo do [[Institutos Nacionais da Saúde]] aprovou uma proposta para usar CRISPR/Cas9 para ajudar a aumentar terapias contra o câncer de pacientes que dependem de alistamento [[Linfócito T|células T]].<ref>[http://www.nature.com/news/first-crispr-clinical-trial-gets-green-light-from-us-panel-1.20137 First CRISPR clinical trial gets green light from US panel <small>The technique's first test in people could begin as early as the end of the year</small> de Sara Reardon em [[Nature]] (2016)</ref>

===Bebês projetados===
{{AP|Lulu e Nana}}
CRISPR/Cas9 é uma maneira eficaz de manipular o genoma [[in vivo]] em animais, bem como em células humanas [[in vitro]], mas algumas questões com a eficiência de entrega e edição significam que não é considerado seguro para uso em embriões humanos viáveis ou na células germinativas do corpo. Além da maior eficiência do NHEJ, é provável que o CRISPR possa introduzir DSBs em partes não intencionais do genoma, chamadas de efeitos fora do alvo.<ref name="Addgene CRISPR">{{citar web|título=CRISPR Guide |url=https://www.addgene.org/crispr/guide/ |website=AddGene}}</ref>

He Jiankui foi um pesquisador pela universidade chinesa [[SUSTech]], mas ele estava sob licença não remunerada desde fevereiro de 2018. Jiankui pesquisava sobre CRISPR/Cas na universidade. Em novembro de 2018, Jiankui revelou que havia editado o gene [[CCR5]] em dois embriões humanos, com o objetivo de que os bebês não expressassem um receptor para o vírus [[HIV]]. As garotas, que o cientista chamou de "Lulu" e "Nana", nasceram poucas semanas antes do anúncio do cientista. A pesquisa foi duramente criticada, sendo considerado um experimento perigoso e prematuro por parte de Jiankui.<ref name="Não_nomeado-xdpQ-1"/><ref name="Não_nomeado-xdpQ-2"/><ref name="Não_nomeado-xdpQ-3"/><ref name="Não_nomeado-xdpQ-4"/>

===Terapêutica===
Ao longo dos últimos anos, o sistema CRISPR/Cas teve pequenos problemas para a sua utilização terapêutica potencial em terapia génica, com o CRISPR de ARN identificando o alvo da parte relevante de ADN e a proteína Cas clivando. No entanto, o grande problema era o fato de que, para Cas9 para ser eficaz, deveria primeiro ser capaz de [[Parede celular|entrar nas células-alvo]] de forma eficiente. Desde de 2015, uma equipe de pesquisadores da [[Carolina do Norte]] criou e utiliza um [[Nanoclew|veículo em nanoescala composto de ADN]] para entregar o complexo edição CRISPR/Cas9 em células tanto [[in vitro]] e [[in vivo]]. Quando o [[nanoclew]] entra em contato com uma [[célula]], a célula absorve o nanoclew completamente através de mecanismos típicos de [[endocitose]]. Os nanoclews são revestidos com um [[polímero]] carregado positivamente, com o fim de quebrar a [[Endossomo|membrana endossomal]] e libertar nanoclew no interior da célula. O complexos CRISPR/Cas9, em seguida, libertam-se da estrutura de ADN para abrir caminho para o núcleo. Uma vez que o complexo CRISPR/Cas9 atinge o núcleo, então, a edição do gene pode começar.<ref>[http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/threading-the-crispr-needle-with-dna-nanoclews/81251680/ Threading the CRISPR Needle with DNA Nanoclews] publicado na "GEN News" em [[31 de agosto]] de [[2015]]</ref>

Editas Medicina foi fundada com o objetivo de desenvolver tratamentos que empregam CRISPR/Cas9 para fazer edições em pares de bases individuais e grandes segmentos de ADN. A empresa planeja usar CRISPR para coletar de [[Hemocitoblasto|células-tronco hematopoiéticas]] da [[medula óssea]] do paciente, corrigindo um ou mais genes defeituosos com CRISPR/Cas, e depois retornando as células a medula do paciente, que passaria então a produzir [[glóbulos vermelhos]] saudáveis. O seu objetivo para o tratamento de [[fibrose cística]] e [[Anemia falciforme|anemia pela formação de células falciformes]], cada um dos quais são causados por mutações de par de bases individual.<ref name=tr1311>{{citar web|último =Young |primeiro =Susan |url=http://www.technologyreview.com/news/522051/new-genome-editing-method-could-make-gene-therapy-more-precise-and-effective/ |título=Biotech Startup Editas Medicine Wants to Cure Grievous Genetic Diseases with New Genome Editing Technology &#124; MIT Technology Review |publicado=Technologyreview.com |acessodata=}}</ref>   Dr. Bence Gyorgy, juntamente está trabalhando com [[cobaia]]s, em um esforço para desenvolver abordagens baseadas CRISPR/Cas para tratar a [[doença de Alzheimer]] e para corrigir a forma genética de [[surdez]]. Por volta de agosto de 2015, a tecnologia era mais adequada para a destruição de versões de genes "maus" que causam a doença, mas os cientistas esperam que por volta de [[2017]], também será capaz de substituir essas versões normais com cópias saudáveis do gene.<ref>[http://www.cnn.com/2015/08/12/health/genesis-engine-dna-crispr-editas/ Could the DNA-editing CRISPR revolutionize medicine?] por Carina Storrs ([[CNN]]) em [[12 de agosto]] de [[2015]]</ref>

Em agosto de 2015, pesquisadores da Harvard e do MIT descobriram que o "gene da [[obesidade]]" liga a dois outros genes que impedem gordura a ser queimada na forma de calor - um processo chamado [[termogênese]].<ref>[http://www.telegraph.co.uk/news/health/news/11812324/Have-scientists-at-Harvard-and-MIT-found-a-cure-for-obesity.html Ha ve scientists at Harvard and MIT found a cure for obesity?] por Sarah Knapton em [[20 de agosto]] de [[2015]] (The Telegraph)</ref> O estudo revelou que certas variantes no gene FTO fabrica [[Adipócito|células adiposas]] de pessoa menos susceptíveis de se tornarem do tipo que queimam energia, e mais provável que seja o tipo que a armazenam como gordura. Anteriormente pensava-se o gene estava relacionado com a obesidade através de efeitos sobre o [[cérebro]] relativos ao apetite e a propensão para o exercício. Mas os pesquisadores descobriram que as variantes na verdade amplificam a atividade de outros dois genes - IRX3 e IRX5 - que estão envolvidos em determinar que tipo de células de gordura são produzidas.<ref>[http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:T5qsBTo6xlMJ:www.bionews.org.uk/page_559097.asp+&cd=1&hl=en&ct=clnk&gl=us Genetic switch directs fat cells to burn energy] em [[24 de agosto]] de [[2015]] por James Heather</ref> Os pesquisadores demonstraram que é possível desativar esses genes utilizando a técnica CRISPR/Cas que corta fora o código de DNA "ruim" e o substitui pela seqüência correta.<ref>[http://sanfrancisco.cbslocal.com/2015/08/26/discovery-of-genetic-switch-fto-gene-that-turns-off-fat-cells-could-lead-to-a-cure-for-obesity/ A Cure For Obesity? Scientists Discover Genetic Switch That Turns Off Fat Cells] em [[26 de agosto]] de [[2015]] na CBS - San Francisco</ref>  Em testes, cientistas já foram capazes de reverter problemas genéticos que resultam em [[cegueira]], puderam parar o avanço de células cancerígenas e até mesmo criaram organismos imunes ao vírus [[HIV]].<ref>[http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/financiada-por-bill-gates-startup-pode-revolucionar-saude Financiada por Bill Gates, startup pode revolucionar saúde] por Victor Caputo na revista Exame</ref> Também em agosto, os pesquisadores conseguiram explicar como uma variante de gene promotor de [[obesidade]] induz que algumas pessoas engordarem. Usando a ferramenta CRISPR/Cas, eles identificaram um [[Terapia genética|interruptor genético]] que ajuda a governar o metabolismo do corpo. Os interruptores controlam se das células de gordura comuns queimam a energia, em vez de armazená-la como gordura.<ref>[http://news.sciencemag.org/biology/2015/08/identifying-gene-switch-turns-fat-cells-bad Identifying the gene switch that turns fat cells bad] por Gretchen Vogel em [[19 de agosto]] de [[2015]]</ref>

Camundongos já foram usados como modelo na correção do gene mutante da [[distrofina]], evitando o desenvolvimento de [[distrofia muscular]] e também no reparo do ''[[Locus (genética)|locus]]'' do [[receptor transmembranar]] da [[fibrose cística]] por [[recombinação homóloga]] de [[células-tronco]] intestinais cultivadas de pacientes humanos com esta doença, evidenciando a CRISPR como técnica promissora para a [[terapia genética]] em pacientes humanos.<ref name=":14">{{Citar periódico|titulo = Applications of CRISPR-Cas9 mediated genome engineering|url = http://www.mmrjournal.org/content/2/1/11/abstract|jornal = Military Medical Research|data = 2015-05-09|issn = 2054-9369|pmid = 25984354|paginas = 11|volume = 2|numero = 1|doi = 10.1186/s40779-015-0038-1|idioma = en|primeiro = Xiao|ultimo = Yang}}</ref> Os pesquisadores têm utilizado para tratar uma forma grave de distrofia muscular em camundongos. Eles empregaram CRISPR/Cas para cortar a parte de um gene defeituoso com [[distrofia muscular de Duchenne]], permitindo que os animais a fazer uma proteína muscular essencial. A abordagem é a primeira vez que CRISPR foi entregue com sucesso por todo o corpo para o tratamento de animais adultos com uma doença genética.<ref>[http://news.sciencemag.org/biology/2015/12/crispr-helps-heal-mice-muscular-dystrophy CRISPR helps heal mice with muscular dystrophy] por Jocelyn Kaiser (2015)</ref>

Em 2016, cientistas curaram um defeito genético que causa a doença de olho chamada [[retinite pigmentosa]] usando a edição CRISPR/Cas9<ref>[http://www.nature.com/articles/srep19969 Precision Medicine: Genetic Repair of Retinitis Pigmentosa in Patient-Derived Stem Cells] por Alexander G. Bassuk, et al "Scientific Reports 6, Article numero: 19969"  doi:10.1038/srep19969 Publicado em Janeiro de 2016</ref> em [[Célula-tronco pluripotente induzida|células-tronco pluripotentes induzidas]] derivadas de um paciente com a doença.<ref>[https://www.genomeweb.com/gene-silencinggene-editing/scientists-fix-retinitis-pigmentosa-patient-derived-stem-cells-crisprcas9 Scientists Fix Retinitis Pigmentosa in Patient-Derived Stem Cells With CRISPR/Cas9] publicado na "GenomeWeb" (2016)</ref> Também em 2016, um homem na [[China]] foi injetado com células imunitárias modificadas que foram preparadas para combater o [[câncer de pulmão]], o primeiro no mundo a receber sangue geneticamente modificado.<ref>[http://www.telegraph.co.uk/science/2016/11/20/new-era-of-cut-and-paste-humans-close-as-man-injected-with-genet/ New era of 'cut and paste' humans close as man injected with genetically-edited blood] por  Sarah Knapton, publicado em [[The Daily Telegraph]] (2016)</ref>

Nos Estados Unidos e na Europa, ensaios clínicos foram planejados para várias doenças humanas. Mais notavelmente, um estudo de Fase I / II de edição genética na Europa para [[beta-talassemia]], um distúrbio hereditário do sangue que causa anemia que requer transfusões de sangue ao longo da vida. Em 2018, um teste CRISPR para [[anemia falciforme]], outra doença hereditária do sangue causada por uma mutação que deforma os glóbulos vermelhos, está prevista.<ref>{{Citar web|url=https://www.washingtonpost.com/national/health-science/heres-what-we-know-about-crispr-safety--and-reports-of-genome-vandalism/2018/08/31/2ed90212-9735-11e8-a679-b09212fb69c2_story.html|titulo=Perspective {{!}} Here’s what we know about CRISPR safety – and reports of ‘genome vandalism’|acessodata=2018-09-08|obra=Washington Post|lingua=en}}</ref>

===Controle de doenças===
Resistência a doenças é uma das aplicações mais populares para CRISPR/Cas na agricultura, e os cientistas estão trabalhando em um amplo espectro de animais. Cientistas esperam que esta ferramenta possa ajudar a conter a perda dramática de [[abelha]]s em todo o mundo. Ao manipular os genes, as colônias são menos propensas a sucumbir a [[ácaro]]s, [[fungo]]s e outros agentes patogênicos<ref>[http://www.nature.com/news/2001/010420/full/news010426-2.html Bees can be bred to keep their hives parasite free.] por Corie Lok | Nature | doi:10.1038/news010426-2 (2001)</ref> O sistema criou CRISPR porcos que são resistentes a doenças virais, incluindo porcos com uma proteína mutada na superfície das suas células, o que deve torná-los impermeáveis a um vírus respiratório mortal.<ref>Whitworth, K. M. et al. Nature Biotechnol. 34, 20–22 (2016)|[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26641533?dopt=Abstract&holding=npg Nat Biotechnol. 2016-janeiro;34(1):20-2. doi: 10.1038/nbt.3434. Epub 2015 Dez. 7.]</ref> Os pesquisadores estão trabalhando em fazer bovinos resistentes aos parasitas [[tripanossoma]] que são responsáveis pela [[doença do sono]].<ref>[http://www.nature.com/news/welcome-to-the-crispr-zoo-1.19537 Welcome to the CRISPR zoo - <small>Birds and bees are just the beginning for a burgeoning technology.</small>] por Sara Reardon em "Nature" (2016)</ref>

Pesquisadores defendem que os sistemas CRISPR/Cas têm uma potencial cura para a [[Resistência antibiótica|resistência aos antibióticos]] usando a menos conhecida enzima, [[Cas3]]. [[Cas9]] age como um tipo de tesoura genética, no entanto, Cas3 vai além de Cas9, visando o DNA de células bacterianas e, em seguida, mastigá-las para além do ponto de reparação. Esta ação transforma o [[sistema imunológico]] bacteriano baseado em CRISPR nele mesmo, provocando a morte da célula.<ref>[https://techcrunch.com/2016/12/21/move-over-cas9-crispr-cas3-might-hold-the-key-to-solving-the-antibiotics-crisis/ Move over Cas9, CRISPR-Cas3 might hold the key to solving the antibiotics crisis] por Sarah Buhr, publicado em "TechCrunch" (2016)</ref> Em 2018, Os cientistas desenvolveram uma técnica de edição de genes CRISPR que pode potencialmente corrigir a maioria das 3.000 [[Distrofia muscular|DMD]] mutações.<ref>[https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180206121017.htm New CRISPR method efficiently corrects Duchenne muscular dystrophy defect in heart tissue] publicado em 2018</ref>  CRISPR/Cas foi usado para tornar as galinhas resistentes a um vírus comum.<ref>{{Citar web|titulo=CRISPR-edited chickens made resistant to a common virus|url=https://www.newscientist.com/article/2230617-crispr-edited-chickens-made-resistant-to-a-common-virus/|obra=New Scientist|acessodata=2020-01-27|lingua=en-US|primeiro=Michael Le|ultimo=Page}}</ref>

O cientista chinês [[He Jiankui]] alegou ter alterado o DNA das meninas gêmeas para torná-las resistentes ao HIV, em 2018, um movimento inovador que provocou questões éticas significativas em torno da edição de genes e dos chamados bebês projetados.<ref>{{Citar periódico|ultimo=CNN|primeiro=Oscar Holland and Serenitie Wang,|titulo=Chinese scientist claims world's first gene-edited babies; hospital casts doubt|url=https://www.cnn.com/2018/11/26/health/china-crispr-gene-editing-twin-babies-first-intl/index.html|jornal=CNN}}</ref> A Comissão Nacional de Saúde da China ordenou que as autoridades "investigassem e verificassem seriamente" as alegações do doutor He.<ref>{{Citar web|url=http://www.theguardian.com/world/2018/nov/27/china-orders-inquiry-into-worlds-first-gene-edited-babies|titulo=China orders inquiry into 'world's first gene-edited babies'|data=2018-11-27|acessodata=2018-11-27|obra=the Guardian|ultimo=Kuo|primeiro=Lily|lingua=en}}</ref>

===Espécie ameaçada===
A técnica CRISPR/Cas9 é um dos métodos mais amplamente propostos para [[clonagem]]<ref>[http://www.nature.com/news/welcome-to-the-crispr-zoo-1.19537 Welcome to the CRISPR zoo <small>Birds and bees are just the beginning for a burgeoning technology.</small>] por Sara Reardon [[Nature (journal)|Nature]] (2016)</ref><ref>[http://reviverestore.org/projects/woolly-mammoth/ Woolly Mammoth Revival] publicado por "The Long Now Foundation" (2016)</ref><ref>[https://desabafandobiologia.blogspot.com/2016/06/crispr-cas9.html CRISPR Cas9] publicado por "Desabafando Biologia" (2016)</ref><ref>[http://universointeligente.org/cientistas-russos-afirmam-que-podem-trazer-mamute-pre-historico-de-volta-a-vida/ Cientistas russos afirmam que podem trazer mamute pré-histórico de volta a vida] publicado por "Universo Inteligente" (2016)</ref><ref>[http://www.huffingtonpost.com/entry/woolly-mammoth-crispr-climate_us_567313f8e4b0648fe302a45e We May Resurrect The Mammoth Sooner Than You Think <small>The animals could play a key role in slowing climate change.</small>] por Lila Shapiro, publicado pelo "Huffington Post" (2015)</ref>.<ref>[http://reviverestore.org/the-crispr-craze-takes-fight-adding-birds-to-the-crispr-zoo/ The CRISPR Craze Takes Fight: Adding Birds to the CRISPR Zoo] por Ben J. Novak em "Revive & Restore" (2016)</ref> O método tem sido aplicado às [[Espécie ameaçada|espécies ameaçadas]]<ref name="Shultz2016">[http://www.sciencemag.org/news/2016/09/should-we-bring-extinct-species-back-dead Should we bring extinct species back from the dead?] por David Shultz, em "Science" (2016)</ref><ref>[http://www.esa.org/esablog/guest-posts/de-extinction-a-risky-ecological-experiment/ De-Extinction, a risky ecological experiment] por  Liza Lester (2016)</ref><ref>[http://www.jstor.org/stable/2476842 Trapa natans] por Geo. E. Davenport, publicado no "Bulletin of the Torrey Botanical Club", Vol. 6, No. 58 (Outubro, 1879), p. 352</ref><ref>[https://www.sciencedaily.com/releases/2016/08/160825141718.htm A mammoth undertaking: Can de-extinction be ecologically responsible?] publicado pela "University of California - Santa Barbara" (2016)</ref><ref>[http://www.smithsonianmag.com/science-nature/these-are-extinct-animals-we-can-should-resurrect-180954955/ These Are the Extinct Animals We Can, and Should, Resurrect <small>Biologist Beth Shapiro offers a guide to the science and ethics of using DNA for de-extinction</small>] por Elizabeth Quill, publicado pela "Smithsonian magazine" (2016)</ref> e há vários esforços para [[De-extinção|trazer de volta]] o [[mamute-lanoso]] além de oportunidades com animais como [[Urso-das-cavernas|ursos]],<ref>[http://news.nationalpost.com/news/world/study-finds-that-massive-prehistoric-bears-may-have-gone-extinct-because-they-were-vegan Study finds that massive, prehistoric bears may have gone extinct because they were vegan] por Gregory Furgala (2016)</ref> e também em aves.<ref>[http://www.theverge.com/a/verge-2021/jennifer-doudna-crispr-gene-editing-healthcare GENE EDITING WILL TRANSFORM CANCER TREATMENT <small>[[Jennifer Doudna|Jennifer Doudna, CRISPR PIONEER]]</small>] por ELIZABETH LOPATTO (2016)</ref>

Pesquisadores da Universidade de Stanford criaram o primeiro coral geneticamente modificado<ref>[https://www.independent.co.uk/environment/coral-reef-genetically-engineered-climate-change-great-barrier-global-warming-a8318756.html First genetically engineered coral created to help save reefs from climate change <small>New technique holds promise for understanding genes that protect corals from rising temperatures</small>] por Josh Gabbatiss (2018)</ref> usando o CRISPR para editar três genes em corais que crescem na [[Grande Barreira de Corais da Austrália]]. Dois dos genes são responsáveis pela coloração do recife e um está envolvido na regulação de como o novo coral se instala e cresce em um recife. Usando CRISPR demonstrou-se que os embriões resultantes continham os genes mutados. Os resultados sugerem que o CRISPR poderia ser usado para, eventualmente, ajudar os cientistas a manipular os genes para que possam se tornar mais resistentes ao branqueamento causado por estresses ambientais como o aquecimento global e a poluição.<ref>[http://time.com/5250927/crispr-gene-editing-coral-reefs/ How Gene Editing Could Save Coral Reefs] por Alice Park (2018)</ref>

===Lacticínios===
Danisco ([[DuPont]]) foi um dos pioneiros na utilização comercial da tecnologia CRISPR/Cas para aumentar a imunidade viral em bactérias utilizadas para fazer [[iogurte]]s e [[queijo]], mas outros mercados vêm emergindo rapidamente.<ref name="Não_nomeado-xdpQ-5"/> DuPont utiliza CRISPR para desenvolver culturas naturais com uma estrutura interna de imunidade aos fagos que geralmente atacam durante a produção de queijo. Ao contrário das culturas utilizadas para rotações convencionais em fábricas lácteos fermentados, "CHOOZIT<ref>[http://www.danisco.com/product-range/cultures/choozittm-cheese-cultures/ CHOOZIT™ Cheese Cultures] - A comprehensive range of products for controlled acidification and for emphasizing and diversifying flavor profiles.</ref>" são caracterizados pela suas idênticas funcionalidade permitindo que cada membro da rotação execute exatamente da mesma maneira. A única diferença reside na sua imunidade a fagos. Os principais benefícios incluem melhorias de produtividade, otimização de tempo de processo e minimização de "downgrades" de produtos, graças a inovação técnica CRISPR que permite a rotação de culturas, sem variabilidade indesejada.<ref>[http://www.danisco.com/about-dupont/news/news-archive/2012/dupont-hurdles-the-process-challenges-for-pizza-cheese/ DuPont Nutrition & Health Hurdles the Process Challenges for Pizza Cheese] por Richard Donavan</ref>

===Pecuária===
Dr. Scott Fahrenkrug de Recombinetics anunciou, em julho de 2015, que desenvolveu uma maneira de editar os genes de animais para mudar traços específicos, tanto para usos agrícolas e biomédicos. Ele desenvolveu uma forma de editar os genes de animais de fazenda para alterar características específicas. Ele podem editar o traço que faz crescer chifres no gado. Isso significa que uma vaca não nasce com chifres, e nunca precisa se submeter ao processo sangrento de descorna. Usando o método CRISPR/Cas, os investigadores podem fazer que uma parte pequena do genoma do gado leiteiro assemelhar-se o genoma de sem chifres gado [[Red Angus]]. Isso significa que eles podem remover seus chifres sem fazer quaisquer outras alterações genéticas.<ref>[http://www.techinsider.io/why-animal-rights-activists-should-love-genetically-edited-animals-2015-7#ixzz3kFOzLAzA Why animal rights activists should love genetically edited animals] por Kevin Loria em [[28 de julho]] de [[2015]]</ref> Um outro exemplo do uso de CRISPR para para mudar traços específicos é o caso do trabalho com células musculares em porcos. Os [[bovinos]] [[Belga Azul]] são enormes e fortes animais que fornecem excepcionalmente grandes quantidades de valorizado, cortes magros de carne, resultado de décadas de cruzamentos seletivos, porém, uma equipe de cientistas da [[China]], através da edição de um único gene criaram o equivalente [[suíno]] utilizando o método TALENs de edição genética<ref>[http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0136690 Efficient Generation of Myostatin Knock-Out Sheep Using CRISPR/Cas9 Technology and Microinjection into Zygotes] por M. Crispo, et al. Publicado em [[25 de agosto]] de [[2015]] em "PLOS ONE" (DOI: 10.1371/journal.pone.0136690)</ref> que, muito mais rapidamente, introduz uma mutação no gene da [[miostatina]] em células fetais de porco que faz com que células musculares se multiplicarem<ref>[http://www.nature.com/news/super-muscly-pigs-created-by-small-genetic-tweak-1.17874 Super-muscly pigs created by small genetic tweak - Researchers hope the genetically engineered animals will speed past regulators.] por David Cyranoski em 30 de Junho de 2015.</ref>
===Agricultura===
Cientistas de todo o mundo vêm tentando produzir [[trigo]], a cultura mais comum do planeta, capaz de sobreviver a doenças causadas por fungos através da introdução de genes resistentes a doenças, mas, no passado, era difícil adicionar mais de dois ou três desses genes. de uma vez. Um estudo piloto, de 2018, sobre uma tecnologia inovadora chamada GAANTRY (Gene Assembly in Agrobacterium by Nucleic acid Transfer using Recombinase technologY) que pode inserir uma grande quantidade de múltiplos genes simultaneamente em plantas.<ref>{{Citar web|url=https://www.the-scientist.com/news-opinion/usda-unveils-new-gene-stacking-tool-to-prevent-plant-diseases-64642|titulo=USDA Unveils New Gene-Stacking Tool to Prevent Plant Diseases|acessodata=2018-08-26|obra=The Scientist Magazine®|lingua=en}}</ref>

Cientistas desenvolveram um [[cogumelo]] na [[Universidade Estadual da Pensilvânia|universidade da Pensilvânia]], que não escurece. Esses cogumelos não serão regulamentados como [[Transgênese|organismos transgênicos]], uma vez que não contém [[organismo geneticamente modificado|ADN exógeno]]<ref>[http://www.rsc.org/chemistryworld/2016/04/crispr-gene-editing-mushroom-dodges-gmo-regulation Crispr-edited mushroom dodges regulation] por Emma Stoye em "ChemistryWord" (2016)</ref> e a edição genética CRISPR está movendo as plantações de tomate do campo para da cidade, ou mesmo para o espaço sideral.<ref>{{Citar web|titulo=New Tomato Ideal for Urban Gardens and Even Outer Space Created Through Genetic Editing|url=https://scitechdaily.com/new-tomato-ideal-for-urban-gardens-and-even-outer-space-created-through-genetic-editing/|obra=SciTechDaily|data=2019-12-31|acessodata=2020-01-01|lingua=en-US|primeiro=Cold Spring Harbor|ultimo=Laboratory}}</ref>

O uso do editor CRISPR para melhorar certas variedades de culturas, como [[trigo]] e [[milho]], permaneceu difícil por anos por causa das duras paredes celulares das plantas. Em 2019, uma grande empresa agrícola resolveu esse problema usando o [[pólen]] de uma planta geneticamente modificada para transportar os componentes CRISPR para as células de outra planta. A solução promete acelerar a criação de melhores e mais versáteis culturas.<ref>[https://www.sciencemag.org/news/2019/03/corn-and-other-important-crops-can-now-be-gene-edited-pollen-carrying-crispr Corn and other important crops can now be gene edited by pollen carrying CRISPR] por Jon Cohen (2019)</ref>

===Armazenamento de imagens===
Pesquisadores usaram o sistema imunológico microbiano CRISPR/Cas<ref>[https://www.nature.com/news/crispr-the-disruptor-1.17673 CRISPR, the disruptor <small>A powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.</small>] por Heidi Ledford - publicado em [[Nature]] 522, 20–24 (4 de Junho de 2015) doi:10.1038/522020a</ref> para codificar um filme no genoma da bactéria ''[[Escherichia coli]]''. Para desenvolver esse sistema, no entanto, os pesquisadores tiveram que estabelecer um método para gravar centenas de eventos em uma célula. Eles exploraram a capacidade de capturar fragmentos de DNA de invasão de vírus e armazená-los em uma matriz organizada no genoma do hospedeiro. Na natureza, esses fragmentos visam uma enzima para cortar o DNA do invasor.<ref>[https://www.nature.com/news/five-big-mysteries-about-crispr-s-origins-1.21294 Five big mysteries about CRISPR’s origins <small>Where did it come from? How do organisms use it without self-destructing? And what else can it do?</small>] por Heidi Ledford - publicado em [[Nature]] 541, 280–282 (19 de janeiro de 2017) doi:10.1038/541280a</ref> O filme que os pesquisadores selecionaram consistiu em cinco quadros adaptados da série de "''Locomoção Humana e Animal''" do fotógrafo britânico Eadweard Muybridge. As fotos mostram uma égua chamada Annie G. galopando em 1887.<ref>[http://www.nature.com/news/lights-camera-crispr-biologists-use-gene-editing-to-store-movies-in-dna-1.22288?WT.mc_id=SFB_NNEWS_1508_RHBox Lights, camera, CRISPR: Biologists use gene editing to store movies in DNA <small>Technique demonstrated in E. coli suggests ways to record key events in a cell's life.</small>] por Heidi Ledford - publicado em [[Nature]]  (12 de Julho de 2017) doi:10.1038/nature.2017.22288</ref>

===Método de pesquisa===
Esta tecnologia também permite aos cientistas pintar um [[cromossomo]] inteiro e olhá-lo ao vivo e realmente segui-lo no [[Núcleo celular|núcleo]] durante o ciclo celular ou como ele passa por [[Embriogénese|transições de desenvolvimento]], por exemplo, em um [[embrião]], para ver como ele muda de tamanho e estrutura. O processo, que os cientistas se referem como "CRISPR-EATING" é relatado em um artigo<ref>[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580715004864 CRISPR EATING on a Low Budget] por Hatice S. Kaya-Okur e Andrew S. Belmont em "Developmental Cell" Volume 34, Ed. 3, [[10 de agosto]] de [[2015]], Pag. 253–254 [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580715004864 doi:10.1016/j.devcel.2015.07.013]</ref> da revista "Developmental Cell", que mostra, como prova de princípio, que os pesquisadores transformaram o [[genoma]] inteiro de uma bactéria comum do intestino [[E. coli]] para uma biblioteca de 40 mil guias de [[ARN]] que cobriam 88 por cento do genoma bacteriano.<ref>[http://news.berkeley.edu/2015/07/23/simple-technology-makes-crispr-gene-editing-cheaper/ Simple technology makes CRISPR gene editing cheaper] por Robert Sanders publicado em [[23 de julho]] de [[2015]] na "Berkeley News"</ref>

Pesquisadores chineses relataram a edição os genomas de embriões humanos. Os resultados, que estão publicados<ref>[http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13238-015-0153-5 CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes] por Puping Liang, Yanwen Xu, Xiya Zhang, Chenhui Ding, Rui Huang, Zhen Zhang, Jie Lv, Xiaowei Xie, Yuxi Chen, Yujing Li, at al (DOI: 10.1007/s13238-015-0153-5)em 18 de abril de 2015.</ref> na revista "Protein on-line & Cell", demonstraram um número surpreendente de mutações "fora de alvo<ref>[http://dharmacon.gelifesciences.com/uploadedFiles/Resources/off-target-tech-review-technote.pdf Off-target Effects: Disturbing the Silence of RNA interference (RNAi)] Dharmacon™-RNAi, Gene Expression & Gene Editing</ref>" que se presume serem introduzidas pelo complexo CRISPR/Cas9 atuando em outras partes do genoma. Este efeito é uma das principais preocupações de segurança que rodeiam edição da linha [[Célula germinativa|germinal]]do gene, porque estas mutações não intencionais podiam ser prejudiciais. As taxas de tais mutações foram muito superiores do que as observados em gene de edição de embriões de ratos ou células adultas humanas e confirmam rumores de que tais experimentos foram conduzidos.<ref>Lanphier, E. et al. [http://www.nature.com/news/don-t-edit-the-human-germ-line-1.17111 Nature 519], 410–411 (2015)</ref><ref>Baltimore, D. et al. Science 348, 36–38 (2015).</ref> Isto provocou um debate, em abril de [[2015]], sobre as implicações éticas de tal trabalho.<ref>[http://www.nature.com/news/chinese-scientists-genetically-modify-human-embryos-1.17378 Chinese scientists genetically modify human embryos - Rumours of germline modification prove true] por David Cyranoski & Sara Reardon em 22 de abril de 2015 pela "Nature Publishing Group"</ref>

Em setembro de 2015, pesquisadores da [[Universidade de Harvard]] e do [[MIT|Instituto de Tec. de Massachusetts]] desenvolveram uma nova abordagem que permite aos pesquisadores conseguir o uso de duas variantes da proteína Cas9 para executar qualquer passos de tarefas, edição ou regulação do gene usando um único Cas9 isoforme. A equipe de Harvard-MIT descobriu que o comprimento da sequência de ARN guia desempenha um papel fundamental na determinação do destino de Cas9, se ele apenas se liga ao ADN ou se extirpa o ARN também.  Este novo método CRISPR também pode ser utilizado na produção metabólica em grande escala de produtos químicos e combustíveis utilizando bactérias geneticamente modificadas, simultaneamente salvaguardando as biofábricas microbianas de infecção por agentes [[patogênico]]s estranhos.<ref>[http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/crispr-a-new-study-in-duality/81251703/ CRISPR: A New Study in Duality] publicado pela "GEN News" em [[8 de setembro]] de [[2015]].</ref>

Pesquisadores do Hospital de Câncer Infantil de Boston acreditam que as mudanças de um pequeno pedaço de ADN na região intensificadora do gene [[BCL11A|Linfoma/leucemia 11A de células B]] pode contornar o [[Anomalia genética|defeito genético]] que é subjacente á [[Anemia falciforme|doença de células falciformes]] e possivelmente outras doenças do sangue como a [[talassemia]].<ref>[http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature15521.html BCL11A enhancer dissection by Cas9-mediated in situ saturating mutagenesis] por Matthew C. Canver, et al em "Nature" (2015) doi:10.1038/nature15521</ref> Numa tentativa de imitar e melhorar as variações naturais, os investigadores desenvolveram ferramentas de edição de genes à base de CRISPR para cortar sistematicamente pequenas as seções de ADN passo-a-passo ao longo de todo o comprimento do intensificador em [[Célula-tronco|células estaminais]] do sangue a partir de doadores humanos. A equipe em seguida deixou as células amadurecerem para [[Hemácia|células vermelhas do sangue]] e descobriram que a quantidade de [[Hemoglobina#Tipos de Hemoglobina|hemoglobina fetal]] das células produzidas tinham aumentado drasticamente. Além disso, os cientistas descobriram um local específico no intensificador que, quando o cortado, conduz à produção de níveis elevados de hemoglobina fetal.<ref>[http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/crispr-exploits-vulnerability-of-sickle-cell-disease/81251740/ CRISPR Exploits Vulnerability of Sickle Cell Disease] na "Genetic Engineering & Biotechnology News" em [[17 de setembro]] de [[2015]]</ref>

Uma equipe de cientistas conseguiu inativar o [[HIV]] geneticamente em camundongos, reduzindo a expressão do RNA viral em cerca de 60 a 90%. Em seguida, eles conseguiram usar o CRISPR em roedores infectados com um tipo de HIV equivalente ao humano.<ref>[http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/pesquisadores-anunciam-ter-eliminado-hiv-em-animais-usando-tecnica-de-edicao-de-dna.ghtml Pesquisadores anunciam ter eliminado HIV em animais com técnica de edição de DNA <small>Cientistas de universidade da Filadélfia conseguiram impedir a replicação do vírus em três tipos de células animais transplantadas em camundongos.</small>] por "G1" (2017)</ref>

Usando CRISPR, os pesquisadores criaram uma técnica para estudar o desenvolvimento de mamíferos que permite tomar o estágio final de desenvolvimento de um organismo modelo e de lá reconstruir uma árvore de linhagem completa até o estágio de célula única.<ref>{{Citar web|url=https://www.the-scientist.com/news-opinion/crispr-can-track-cellular-history-of-a-mammalian-embryo-64635|titulo=CRISPR Can Track Cellular History of a Mammalian Embryo|acessodata=2018-08-26|obra=The Scientist Magazine®|lingua=en}}</ref>

Em 2019, pesquisadores descobriram uma maneira de usar a ferramenta CRISPR/Cas9 em répteis.<ref>{https://phys.org/news/2019-04-crispr-cas-reptiles.html Researchers find a way to use CRISPR Cas-9 on reptiles] por Bob Yirka (2019)</ref>

== Ensaio clínico ==
Em 2019, na primeira série de ensaios clínicos, os cientistas estão usando CRISPR/Cas9 para combater o câncer e distúrbios sangüíneos em pessoas. Nesses testes, os pesquisadores removem algumas células de uma pessoa, editam o DNA e, em seguida, injetam as células de volta, agora esperamos que estejam armadas para combater as doenças. Os pesquisadores também estão preparados para ver como o CRISPR/Cas9 funciona dentro do corpo humano. Em um próximo teste, pessoas com uma cegueira herdada terão a tesoura molecular injetada em seus olhos.<ref>{{Citar web|titulo=CRISPR enters its first human clinical trials|url=https://www.sciencenews.org/article/crispr-gene-editor-first-human-clinical-trials|obra=Science News|data=2019-08-14|acessodata=2019-08-16|lingua=en|primeiro=Tina Hesman|ultimo=Saey}}</ref>

==CRISPR optogenético==

CRISPR [[optogenética|optogenético]] é uma [[nuclease]] Cas9 ativada por luz que oferece aos investigadores maior controle espacial e temporal sobre a atividade de nuclease guiada por ARN. Assim, proporcionando extremamente preciso da edição de genes.<ref>[http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/43255/title/Optogenetics-Meets-CRISPR/ Optogenetics Meets CRISPR] por Lauren R Polstein & Charles A Gersbach, publicado em [[Nature|Nature Chemical Biology]] 11, pg 198–200 (2015) - doi:10.1038/nchembio.1753</ref> Em células humanas, paCas9, um manipulado Cas9 fotoativável permite o controle optogenético da edição do genoma CRISPR/Cas9. O paCas9 consiste em fragmentos de Cas9 divididos e [[Domínio (biologia)|domínios]] de [[Dímero|dimerização]] foto-indutíveis  denominados "ímãs". A atividade de edição do genoma pode ser desligada simplesmente apagando a luz e também a ativação de paCas9 em amostras espaciais determinadas pelos locais de irradiação.<ref>[http://www.nature.com/articles/nbt.3245.epdf?referrer_access_token=lpXmDYUm1U3pjg8p5MLeLNRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PiJgr6tE3kFu1dFC2adxZ_zztZJgTneIWNo61xnoq-_KsYDuVtkBa3EBzLFikvH9dpn9fBIigj4lW1lRDRvvCsLaP4mXAy_y0q05Dw_DUTqPesk2w4-K-DANc-HRh6H7v2kRt3z0tCexjzRk_Euf81uTNGBJmNbPlC_F9eJ3iKD_VgG4In3PZIVigvdYb45G_oopkDzITgeMbnKOuLrKhyTsNyzvJxBEUhikNeG7hTCg%3D%3D&tracking_referrer=www.the-scientist.com Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editing] por Yuta Nihongaki, Fuun Kawano, Takahiro Nakajima & Moritoshi Sato doi:10.1038/nbt.3245 (2015) publicado em "Nature"</ref>

== Ética e ações regulatórias==
{{Artigo principal|Ética e regulação (CRISPR)}}

Em abril de [[2015]], quando os cientistas na [[China]] relataram a realização do primeiro experimento usando a edição CRISPR de genomas para alterar o DNA de embriões humanos, potencialmente afetando a linha germinal,<ref> Liang P. ([[2015]]) ;6(5):363-72. doi: 10.1007/s13238-015-0153-5. Epub [[18 de abril]] de [[2015]] - [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25894090?dopt=Abstract&holding=npg CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes.]</ref> inflamou ainda mais o protestos de cientistas que advertem que tal passo, atravessou uma linha [[ética]].<ref>[http://www.geneticliteracyproject.org/2015/06/25/ethical-and-regulatory-reflections-on-crispr-gene-editing-revolution/ Ethical and regulatory reflections on CRISPR gene editing revolution] por Jon Entine em [[25 de julho]] de [[2015]] - "Genetic Literacy Project"</ref> Este anúncio tocou os sinos de alarme éticos, não apenas religiosos obcecados e transgênicos cautelares,<ref>[http://www.independent.co.uk/news/science/scientists-sound-alarm-over-supercharged-gm-organisms-which-could-spread-in-the-wild-and-cause-environmental-disasters-10434010.html 'Gene drive': Scientists sound alarm over supercharged GM organisms which could spread in the wild and cause environmental disasters] por Steve Connor na "The Independent" em [[2 de agosto]] de [[2015]]</ref> mas de um grupo de 18 proeminentes cientistas e especialistas em direito e ética que publicou uma carta<ref>[http://www.thedailybeast.com/articles/2015/03/30/new-dna-tech-creating-unicorns-and-curing-cancer-for-real.html New DNA Tech: Creating Unicorns and Curing Cancer for Real?] por David Duncan (30-3-2015 no BRAVE NEW WORLD)</ref> pedindo uma moratória sobre alguns usos dessa tecnologia.

Os cientistas afirmam que a técnica de edição CRISPR pode modificar os genomas dos seres humanos e outras espécies de uma forma que poderia ter "efeitos imprevisíveis sobre as gerações futuras<ref>[http://chemport.cas.org/cgi-bin/sdcgi?APP=cp_scifinder&SERVICE=STN&CLI=scifinder&SID=819474-0147301386-103&FID=REDISPLAY&LANG=english&R=212429&DLP-REFERER=&DLP=1 Don't edit the human germ line] por Lanphier, et al publicado na "Nature" - [[Londres]]([[2015]]), 519(7544), 410-411 CODEN: NATUAS; {{ISSN|0028-0836}}.</ref>" e "implicações profundas para a nossa relação com a natureza".<ref>[http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/gene-drives-and-crispr-could-revolutionize-ecosystem-management/ "Gene Drives" And CRISPR Could Revolutionize Ecosystem Management] por Kevin Esvelt, George Church e Jeantine Lunshof em [[17 de julho]] de [[2014]] na "Scientific American"</ref>

Independente da controvérsia, em setembro de 2015, cientistas do Instituto Francis Crick pediram ao órgão regulador do [[Reino Unido]] de tratamento e pesquisa de fertilidade, para obter uma licença<ref>[http://www.biopharma-reporter.com/Markets-Regulations/UK-asks-to-use-CRISPR-on-human-embryos UK asks to use CRISPR on human embryos] por Fiona Barry em [[22 de setembro]] de [[2015]] em "William Reed Business Media"</ref>  para conduzir edição de gene CRISPR/Cas9 em embriões para um estudo de investigação sobre por que algumas mulheres têm [[aborto espontâneo]],<ref>[https://www.genomeweb.com/regulatory-news/uk-scientists-apply-permission-edit-embryos-crisprcas9-miscarriage-study UK Scientists Apply for Permission to Edit Embryos With CRISPR/Cas9 in Miscarriage Study] em [[18 de setembro]] de [[2015]] pela "GenomeWeb"</ref> e em janeiro de 2016, a permissão para editar os genomas de embriões humanos para a pesquisa foi concedida para os cientistas em Londres<ref>[http://www.scientificamerican.com/article/for-the-first-time-scientists-win-approval-to-edit-genomes-of-human-embryos1/ For the First Time, Scientists Win Approval to Edit Genomes of Human Embryos - <small>U.K. regulators grant permission to use CRISPR-Cas9 technology in embryos for early development research</small>] por Ewen Callaway, publicado em "Nature magazine" (2016)</ref>.  A avaliação de ameaça global divulgada em 2016, pelo diretor nacional de inteligência dos EUA, colocou esta [[edição de genoma]] entre uma das seis ameaças listadas na seção sobre as [[armas de destruição em massa]].<ref>[http://www.sciencemag.org/news/sifter/crispr-weapon-mass-destruction CRISPR—a weapon of mass destruction?] publicado pela "American Association for the Advancement of Science" (2016)</ref> Em 2017, a técnica com [[proteína]]s [[anti-CRISPR]] (que anulam o efeito de CRISPR/Cas9 utilizando proteínas que são produzidas por [[bacteriófago|vírus bacterianos]]<ref name="Não_nomeado-xdpQ-6">[http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.009 Inhibition of CRISPR-Cas9 with Bacteriophage Proteins] por Benjamin J. Rauch, et al - publicado em "Cell" Volume 168, Edições 1-2, p150-158.e10, 12 de janeiro de 2017</ref>) foram descobertas e podem ser usadas<ref>
[https://phys.org/news/2016-12-anti-crispr-gene.html An anti-CRISPR for gene editing] publicado pelo "Phys.org" (2016)</ref><ref>[https://phys.org/news/2016-12-off-switch-crispr-cas9-gene.html Off-switch for CRISPR-Cas9 gene editing system discovered] publicado pelo "Phys.org" (2016)</ref> em [[bactéria]]s - como [[E. coli]] - bem como em células humanas modificadas.<ref>[http://gizmodo.com/how-scientists-are-trying-to-keep-genetic-engineering-f-1790631188 How Scientists Are Trying to Keep Genetic Engineering From Ruining the World] por Kristen V. Brown (2016) </ref><ref name="Não_nomeado-xdpQ-6"/> O anti-CRISPR tem o potencial de melhorar a segurança ea precisão das aplicações CRISPR tanto no uso clínico como na pesquisa básica;<ref>[http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/47010/title/Toggling-CRISPR-Activity-with-a-Chemical-Switch/ Toggling CRISPR Activity with a Chemical Switch  -  Researchers design a Cas9 enzyme that cuts DNA only in the presence of particular drug.] por Kerry Grens (2016)</ref><ref>
[https://www.genomeweb.com/gene-silencinggene-editing/ucsf-team-describes-anti-crisprcas9-proteins UCSF Team Describes Anti-CRISPR/Cas9 Proteins] por Andrew P. Han (2016)</ref> assim, reduzindo as principais preocupações éticas e a necessidade de ações regulatórias da técnica CRISPR.

==Direito de propriedade intelectual==
{{Artigo principal|Direito de propriedade intelectual (CRISPR)}}
[[Ficheiro:New York Court of Appeals hearing oral arguments.jpg|250px|right]]
Em abril de [[2014]], uma patente<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-bool.html&r=1&f=G&l=50&co1=AND&d=PTXT&s1=8,697,359.PN.&OS=PN/8,697,359&RS=PN/8,697,359 CRISPR-Cas systems and methods for altering expression of gene products] United States Patent - 8 697 359 (15 de abril de 2014)</ref> aberta, nos [[Estados Unidos|EUA]], foi atribuída a [[Feng Zhang]], um cientista do Instituto "Broad" [[MIT]]-[[Harvard]] que afirma ter descoberto a eficácia das CRISPR/[[Cas9]] na edição de genes em células humanas. Zhang apresentou sua patente com a data de prioridade de dezembro de 2012.<ref>[http://overlawyered.com/2015/08/the-race-to-patent-crispr/ The race to patent Crispr] por Walter Olson em [[12 de agosto]] de [[2015]]</ref> Apenas alguns meses mais tarde, o [[Breakthrough Prize in Life Sciences|prêmio "Breakthrough"]] foi atribuído a J. Doudna e E. Charpentier pela contribuição para a descoberta de CRISPR. Doudner e Charpentier registraram uma patente<ref>[http://www.google.com/patents/US20140068797?cl=en Methods and compositions for rna-directed target dna modification and for rna-directed modulation of transcription] Pat: US 20140068797 A1 (May 25, 2012)</ref> com a data de prioridade de [[25 de maio]] de [[2012]], que inclui 155 reivindicações, englobando inúmeras aplicações do sistema para uma variedade de tipos de células<ref>[http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/45119/title/-Heroes-of-CRISPR--Disputed/ “Heroes of CRISPR” Disputed - <small>Critics have harsh words for the Broad Institute’s Eric Lander and Cell over a recent perspective piece describing the history of CRISPR.</small>] por Tracy Vence, publicado em "TheScientist" (2016)</ref>.

Todas as partes nesta disputa fundaram empresas de biotecnologia na corrida para desenvolver CRISPR como medicamento clínico viável. Zhang co-fundou Editas Medicine com Doudner<ref>[http://editasmedicine.com/about-founders.php Editas]</ref> antes desistir e vir a fundar Caribou Biosciences e Intellia Therapeutics.<ref>[http://www.marketwatch.com/story/intellia-therapeutics-announces-15-million-in-funding-to-develop-therapeutic-products-utilizing-crispr-cas9-gene-editing-technology-2014-11-18 Intellia Therapeutics Announces $15 Million in Funding to Develop Therapeutic Products Utilizing CRISPR-Cas9 Gene Editing Technology] publicado em [[18 de novembro]] de [[2014]] por Lynn Blenkhorn em "Market Watch"</ref> Charpentier é a fundadora da CRISPR Therapeutics, mas já vendeu os direitos dessa empresa. Feng Zhang ganhou os direitos de patente depois de apresentar provas de que ele foi o primeiro a elaborar editores de genes baseados em CRISPR.<ref>[https://www.sciencenews.org/article/feng-zhang-editing-dna Feng Zhang: Editing DNA] por SUSAN GAIDOS em "Science News Mag." (Vol. 188, No. 7, 3-out-2015, p. 20)</ref>

Caribou Biosciences, uma empresa co-fundada por Jennifer Doudna, em 2016, passou a defender que a patente dela é diferente<ref>[http://www.xconomy.com/san-francisco/2016/02/18/caribou-bios-new-crispr-patent-isnt-about-gene-editing/# Caribou Bio’s New CRISPR Patent Isn’t About Gene Editing] por Alex Lash publicado na "Xconomy" (2016)</ref> das patentes e pedidos de patentes que estão no centro da luta de patentes CRISPR que coloca o Instituto Broad do MIT e Harvard contra um grupo liderado por Doudna.<ref>[http://www.xconomy.com/san-francisco/2016/01/04/historic-crispr-patent-fight-primed-to-become-head-to-head-battle/ Historic CRISPR Patent Fight Primed To Become Head-To-Head Battle.] por Alex Lash publicado na "Xconomy" (2016)</ref> Entretanto, em fevereiro de 2016, a Caribou e a Integrated DNA Technologies, Inc. (IDT), firmaram um contrato de licença não-exclusiva, em que Caribou concedeu direitos mundiais a IDT para comercializar os reagentes CRISPR/Cas9 sob a propriedade intelectual da Caribou.<ref>[http://www.agprofessional.com/news/caribou-biosciences-and-idt-sign-agreement-crispr-cas9-reagents Caribou Biosciences and IDT sign agreement for CRISPR-Cas9 reagents] pela Caribou Biosciences (2016)</ref>

Várias disputas surgiram por conta destes pedidos de patentes rivais<ref>[http://www.technologyreview.com/featuredstory/532796/who-owns-the-biggest-biotech-discovery-of-the-century/ Who Owns the Biggest Biotech Discovery of the Century?<small> There’s a bitter fight over the patents for CRISPR, a breakthrough new form of DNA editing.</small>] por Antonio Regalado em [[4 de dezembro]] de [[2014]]</ref>. Mais de 100 patentes já foram pedidas por muitos cientistas que fazem uso da tecnologia CRISPR/Cas9. Isso pode levar muitos cientistas a violações de patentes cada vez que produtos CRISPR/Cas9 foram licenciados.

No início de 2017, o escritório de patentes dos EUA regularizou as patentes CRISPR em disputa.<ref>[https://www.statnews.com/2017/02/16/crispr-patent-decision-six-takeaways/ The CRISPR patent decision: Your six takeaways] por Sharon Begley, publicado pela "StatNews" (2017)</ref> Em um julgamento de uma sentença, três juízes decidiram que "não há interferência de fato". Em outras palavras, as patentes CRISPR chaves, concedidas no início para a "Broad" ([[MIT]]-[[Harvard]]) em 2014, são suficientemente diferentes das patentes solicitadas pela [[Universidade da Califórnia em Berkeley|UC]]. A decisão também teve grandes conseqüências para uma falange de [[startup|companhia startups]] em biotecnológicas que correm para comercializar a tecnologia CRISPR.<ref>[http://www.pbs.org/newshour/rundown/broad-institute-crispr-patents/ Broad Institute wins heated dispute over CRISPR patents] por Sharon Begley, publicado pela "[[Public Broadcasting Service|PBS]]" (2017)</ref>

Entretanto, para muitos pesquisadores a patente para CRISPR/Cas9 em si, dada a uma empresa, pode ser controversa. Uma vez que a tecnologia utiliza uma técnica que já existe em bactérias por milênios, parece ser "óbvio" para muitos cientistas que podem facilmente usá-la em seus laboratórios. Em um sentido CRISPR foi de fato "inventado" pela natureza e não por qualquer indivíduo, assim reivindicando uma patente sobre o mecanismo que seria um ato natural da bactéria. Respondendo a uma questão como essa pode ser uma grande dor de cabeça não só para o [[Direito das coisas|campo jurídico]], mas também para a [[bioética]] e a [[filosofia]].<ref>[http://www.nature.com/nbt/journal/v33/n3/full/nbt.3160.html Law, history and lessons in the CRISPR patent conflict] por Shwerkow JS, em "Nature".  Vol 33 (3): 256-257, 2015.</ref>

==Investimento==
Em [[2015]], [[Jennifer Doudna]], um [[bioquímica]] da [[Universidade da Califórnia]] co-fundadora de "Editas Medicine", e sua colaboradora, [[Emmanuelle Charpentier]] do [[Centro Helmholtz para Pesquisa de Infecções]] na [[Alemanha]], receberam $3 milhões de dólares cada uma pela invenção da revolucionária ferramenta para a edição de DNA CRISPR.<ref>[https://www.quantamagazine.org/20150206-crispr-dna-editor-bacteria/ Breakthrough DNA Editor Borne of Bacteria] por Carl Zimmer publicado em [[6 de fevereiro]] de [[2015]] na "QUANTA Magazine"</ref> Em agosto de 2015, [[Bill Gates]] e 13 outros investidores colocaram $120 milhões em "Editas Medicine"<ref>[http://www.forbes.com/sites/matthewherper/2015/08/10/bill-gates-and-13-other-investors-pour-120-million-into-revolutionary-gene-editing-startup/  Bill Gates And 13 Other Investors Pour $120 Million Into Revolutionary Gene-Editing Startup] por Mattheu Herper em [[11 de agosto]] de [[2015]] na revista "Forbes"</ref> e em setembro, Intellia Therapeutics, que desenvolveu maneiras de corrigir os genes defeituosos com tratamentos de edição de genes para doenças do [[fígado]] e do [[sangue]], recebeu $70 milhões de investidores.<ref>[https://www.bostonglobe.com/business/2015/09/01/intellia-raises-million-for-gene-editing-treatments/Er3l8K2EEiWlc7m2aoRQgJ/story.html Intellia raises $70 million for gene-editing treatments] por Jack Newsham em [[1 de setembro]] de [[2015] publicado no "Boston Globe"</ref>

O ODIN (ou "''Open Discovery Institute''"), um dos projetos do [[Indiegogo]], tentando facilitar e incentivar a investigação em [[biologia]] sintética em casa, o "faça você mesmo", está vendendo [[CRISPR/Cas9|kits completos de engenharia de genoma]] para que cientistas amadores e fãs possam experimentar a [[Edição de genoma|edição]] de [[CRISPR|repetições palindrômicas curtas]] de gene  por si próprios.<ref>[http://newatlas.com/home-crispr-gene-editing-kit/40362/ Do-it-yourself CRISPR genome editing kits bring genetic engineering to your kitchen bench] por LOZ BLAIN em "GizMag" (2015)</ref>

== Notas ==
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{{Reflist|group=nt}}
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{{Referências|col=2}}

== Ligações externas ==
* [https://www.youtube.com/watch?v=Oy9Bcxmak94/ Vídeo explicando a técnica CRISPR]

{{Engenharia genética (Navbox)}}
{{Biologia}}
{{Portal3|Biologia|Genética|Bioquímica}}

[[Categoria:CRISPR]]