De Cpf1-schaar werkt net even anders als Cas9 (afb: Cell)

CRISPR/Cas9 is de een paar jaar geleden ontdekte van bacteriën geleende ‘schaar’ waarmee DNA vrij nauwkeurig is te bewerken.  Cas9 is in feite de schaar die het beoogde stuk DNA weg knipt. Nu schijnt er een ander eiwit te zijn dat knipvermogen heeft: Cpf1. Waarschijnlijk zijn er meer, zo vermoeden onderzoekers van, voornamelijk, het MIT in Cambridge (VS) en de Harvard-universiteit.CRISPR zijn herhaalde opeenvolgingen van basen op het DNA , waar de ‘schaar’ (Cas9 of Cpf1) het knipwerk doet. De onderzoekers ploegden door heel wat bacteriegenomen op zoek naar verschillende versies van Cpf1, dat al bekend was, maar in de schaduw is blijven staan van de nu nog (?) favoriete Cas9-schaar. Ze vonden er twee: een bij de Acidominococcus en een bij Lachnospiraceae. “Er zijn ongetwijfeld meer systemen en sommige hebben wellicht net zo’n spectaculaire toepassingen als het Cas9-systeem”, zegt John van der Oost van de Wagenings landbouwschool. “We hebben het gevoel dat we pas de top van de ijsberg hebben gezien.”
Wat Van der Oost en zijn medeonderzoekers deden was bewust, maar zo is het niet bij de ontdekking van het CRISPR/Cas9-systeem gegaan. In de jaren 80 zagen microbiologen zich herhalende sequenties op het DNA van bacteriën. Dat bleken de CRISPR-sequenties te zijn. Die vormen een onderdeel van het bacteriële afweersysteem tegen virussen. Het systeem wordt gebruikt om stukken virus-DNA te herkennen en weg te knippen. Er zijn vele eiwitten die samenwerken met CRISPR, maar begin jaren 10 trof Emanuelle Charpentier een bijzonder exemplaar, terwijl ze de vleesetende bacterie Streptococcus pyogenes bestudeerde: Cas9. Cas9 had de goede eigenschap heel nauwkeurig DNA weg te knippen onder ‘leiding’ van een RNA-gids. In 2012 beschreven Charpentier en Jennifer Doudna het CRISPR/Cas9-systeem en speculeerden over de bewerkingsmogelijkheden bij DNA.
Cas9 werd de grote favoriet en Cpf1 bleef wat in de schaduw. Het eiwit zou zeer vergelijkbaar zijn met Cas9 en wellicht wat eigenschappen hebben die nuttig kunnen zijn. Het leven is niet volmaakt en (dus) ook Cas9 niet. Cpf1 zou wat, lichte, voordelen hebben. Cpf1 knipt de twee strengen van het DNA niet precies gelijk weg, waardoor er, wat biologen noemen, ‘plakkerige eindjes’ ontstaan, die zouden kunnen helpen om nieuw DNA in te bouwen, bijvoorbeeld een andere versie van het net weggeknipte gen. Cpf1 is ook kleiner dan Cas9 en zou zou gemakkelijker een menselijke cel binnen te brengen zijn. Het zou niet zo zeer een rivaal als wel een uitbreiding zijn voor Cas9. Wellicht dat ze voor meer flexibiliteit in de bewerking kunnen zorgen. Aardig is ook dat rond CRISPR/Cas9 allerlei octrooioorlogen woeden. Met de komst van andere Cas9’s verliezen die mogelijke octrooien hun waarde. En wellicht ‘melden’ zich binnenkort nog andere ‘scharen’.

Bron: Wired