Bakteri memiliki sistem kekebalan tubuh. Mereka menyimpan fragmen DNA virus di wilayah yang disebut CRISPR dan menggunakannya untuk mengenali dan memotong virus yang menyerang. Pada tahun 2012, Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier menunjukkan bahwa sistem ini dapat diprogram ulang untuk memotong sekuens DNA apa pun. CRISPR kemudian menjadi alat pengeditan gen. Penemuan ini memenangkan Hadiah Nobel Kimia pada tahun 2020.

Sistem ini memiliki dua komponen. RNA pemandu cocok dengan sekuens DNA target. Enzim Cas9 memotong DNA di lokasi tersebut. Sel kemudian memperbaiki kerusakan tersebut, baik dengan mengganggu gen atau dengan memasukkan sekuens baru. Enzim Cas lainnya, seperti Cas12 dan Cas13, menargetkan berbagai jenis asam nukleat. Editor basa dan editor utama dapat melakukan perubahan tanpa memotong kedua untai.

CRISPR telah mentransformasi penelitian. Teknologi ini memungkinkan para ilmuwan untuk menonaktifkan gen, memasukkan mutasi, dan menyaring seluruh genom untuk mengetahui fungsinya. Teknologi ini digunakan untuk menciptakan model penyakit, meningkatkan hasil panen, dan mengembangkan terapi baru. Pada tahun 2023, terapi berbasis CRISPR pertama, Casgevy, disetujui untuk penyakit sel sabit dan beta thalassemia. Terapi ini mengedit sel induk darah pasien sendiri untuk menghasilkan hemoglobin janin.

CRISPR itu ampuh namun tidak sempurna. Pengeditan di luar target dapat terjadi. Pertanyaan etis tentang pengeditan embrio manusia masih belum terselesaikan. Alat ini murah, mudah digunakan, dan menyebar dengan cepat. Namun, regulasinya belum memadai.