מנוע החיפוש הגנטי שיאבחן מחלות בחלל

מערכות קריספר הן מערכות חיסון של חיידקים שמשמשות אותם להגנה מפני וירוסים. החיידקים עושים שימוש במערכות קריספר כמעין "מנוע חיפוש" מולקולרי לאיתור רצפים ויראליים, לחיתוך שלהם ולהשבתתם. שתי ביוכימאיות שפענחו את מנגנון ההתגוננות המתוחכם של הווירוסים באמצעות קריספר, עמנואל שרפנטייה וג'ניפר דאודנה, הצליחו לנתב אותו מחדש על מנת לבצע עריכה גנטית בדנ"א של מגוון אורגניזמים, כולל בדנ"א של תאים אנושיים. דאודנה ושרפנטייה זכו להוקרה עולמית כאשר הוכתרו ככלות פרס נובל לכימיה לשנת 2020, וד"ר בורשטיין הוא תלמידה לשעבר של דאודנה – הוא שהה במעבדתה מספר שנים כפוסט-דוקטורנט, כך שאת תחום הקריספר הוא למד מהמומחית מספר אחת לנושא.

בעשור שחלף מאז הגילוי המרעיש, שימושי הקריספר משגשגים, והוא משמש גם ככלי אבחוני רב עוצמה. בין היתר, ניתן אפילו למצוא כיום בדיקת קורונה שמאפשרת לאתר במהירות רצפי רנ"א של הנגיף. כעת, מנסים החוקרים להוכיח כי ניתן להשתמש במערכות קריספר אבחונית על מנת לאתר גורמי מחלה ובעיות רפואיות נוספות אצל אסטרונאוטים.

ד"ר דודו בורשטיין מסביר: "בנוסף ליכולות העריכה הגנטית שלהן, מערכות הקריספר יכולות לשמש גם לאבחון גנטי פשוט ומהיר תוך כדי שמירה על ספציפיות גבוהה, שכן ניתן לבצע זיהוי מדויק מאוד עד רמת ה"אות" הבודדת בדנ"א באמצעות מערכות אלה. יחד עם זאת דיאגנוסטיקה עם מערכות הקריספר אינה דורשת מומחיות בביולוגיה מולקולרית, וניתן לבצע אותה באמצעות ציוד מינימליסטי ועל כן הן עשויות להתאים מאוד לשימוש במשימות חלל ארוכות, למשל בתחנת החלל הבינלאומית או למשימות עתידיות לחקר הירח ומאדים."

כחלק מחזונם המדעי, מקווים החוקרים שיהיה ניתן לייצר ערכות אבחון קומפקטיות ונוחות לשימוש האסטרונאוטים. ד"ר בורשטיין מוסיף: "כצעד ראשון, אנחנו נבדוק רכיבים שונים של טכנולוגיית האבחון הזו בתנאי מיקרו-כבידה בתחנת החלל הבינלאומית. אנחנו מקווים להראות שיהיה ניתן להשתמש במערכות הקריספר לזיהוי מדויק של חיידקים ווירוסים שעלולים לתקוף אנשי צוות במשימות חלל, ובעתיד אף לאבחן מחלות בגידולים של חקלאות חלל.

חשוב לזכור כי בחלל התנאים בעייתיים ביותר, ודרכי הטיפול מוגבלות, לכן חיוני לאתר את הבעיה הרפואית בדרך מהירה, אמינה ולא מסובכת לביצוע. בדיקות כגון PCR שמוכר לכולנו, פחות מתאימות מכיוון שנדרש צוות מיומן, ומכשור מורכב יחסית כך שאנו מאמינים כי קריספר היא הדרך."

ואם לא די בכך, החיוניות של בדיקות מהסוג שמציעים החוקרים הולכת וגוברת במיוחד לאור מחקרים המצביעים על כך שמחוללי מחלות עלולים להסב נזק מוגבר בתנאי חלל. 
ד"ר בורשטיין מסכם ברוח אופטימית ואומר: "מרגש לחשוב על עתיד שבו האנושות הולכת לכיוון של משימות חלל יותר ויותר ארוכות ואולי אפילו מקימה מושבות בתחנות חלל, בירח או בכוכבי לכת אחרים. עד שזה יקרה, אנחנו מנסים לייצר סל כלים מתוחכם ורחב ככל הניתן שיעזור לנו להישאר בריאים גם מחוץ לכדור הארץ."