Sedan gensaxen CRISPR/Cas9 introducerades 2012 har den visat sig vara ett mycket kraftfullt verktyg för att föra in riktade mutationer i arvsmassan. Förhoppningarna om att tekniken ska kunna användas till att exempelvis behandla genetiska sjukdomar är höga, men innan dessa helt kan infrias arbetar forskare med att utveckla och förfina verktyget.
CRISPR/Cas9 består av två huvudkomponenter som bildar ett komplex. Cas9 är själva saxen som klipper den dubbla DNA-strängen och CRISPR är ett så kallat guide-RNA som leder saxen till ett förutbestämt ställe i arvsmassan. Efter att Cas9 gjort ett klipp i DNA-strängen reparerar cellerna själva skadan i en process som ofta resulterar i att nya mutationer uppstår.
Trots att CRISPR/Cas9 är överlägsen andra tekniker beträffande precision dras verktyget fortfarande med några envisa problem. Till dessa hör så kallade ”off-target” mutationer som uppstår när gensaxen av misstag klipper på fel ställe och mosaicism som uppkommer när inte alla celler redigeras. Gensaxen klipper också itu båda DNA-strängarna i dubbelhelixen vilket gör att det kan vara svårt att kontrollera vilka mutationer som uppstår.
I en artikel som nyligen publicerades i den vetenskapliga tidskriften Nature beskriver en grupp forskare en modifiering av CRISPR/Cas9 i form av en ny sök- och ersätt-funktion. Den nya funktionen gör det möjligt att bättre kontrollera vilka mutationer som uppstår vid redigeringen.
Det nya modifierade CRISPR/Cas9-komplexet utgörs av ett förändrat Cas9 enzym som bara klipper upp den ena DNA-strängen och ett guide-RNA utrustat med en mall som visar hur den reparerade DNA-strängen ska se ut. Forskarna har också kopplat ytterligare ett enzym till Cas9 som hjälper cellen att använda mallen till reparationen.
I studien beskrivs hur det modifierade CRISPR/Cas9-komplexet med hög precision användes till att först introducera, och sedan ta bort, sjukdomsalstrande mutationer i arvsmassan. Experimenten utfördes på celler i laboratoriet som isolerats från blodprov.
Mutationer som orsakar sjukdom har tidigare varit svåra att redigera vilket visar styrkan med det modifierade CRISPR/Cas9-komplexet. Den ökade precisionen som den nya funktionen ger utgör också ett viktigt framsteg för att kunna använda CRISPR/Cas9 som ett kliniskt verktyg.
/Mia Olsson
Källor:
• Search and replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature Oct. 21 2019.
• Base editing: precision chemistry on the genome and transcriptome of living cells. Nature Review Genetics Dec 19 2018.
• Super-precise new CRISPR-tool can tackle a plethora of genetic disease. Nature News Oct. 21 2019.
