Het Cas9-complex (blauw) ‘omarmt’ het gids-RNA (geel) en doel-DNA (rood) (afb: Bang Wong)

CRISPR/Cas9 is inmiddels meermalen hoog geprezen als een veelbelovende en betrouwbare methode om het genoom te bewerken. Er staan al wat klinische proeven op de rol waarbij gebruik gemaakt zal worden van die methode. Onderzoekers van, onder meer, de Amerikaanse Columbia-universiteit hebben echter ontdekt dat die methode honderden onbedoelde veranderingen in het genoom teweeg kan brengen (en dus alles behalve betrouwbaar zou zijn). Gebruikte algoritmes om die mutaties op te sporen blijken niet effectief.

“Het is wezenlijk dat de wetenschappelijke gemeenschap de mogelijke gevaren van alle onbedoelde mutaties door CRISPR kent, ook de mutaties van een nucleotide en mutaties in het niet-coderende deel van het genoom”, zegt onderzoeker Stephen Tsang van de Columbia-universiteit in New York. In China staan onderzoekers op het punt een klinische proef te beginnen met CRISPR en ook in de VS staat er een verder in dit jaar op de rol.
De CRISPR-plak-en-knipmethode is vaak geroemd om haar grote precisie, maar treft ook wel eens (?) stukken DNA elders op het genoom. Bij onderzoek naar deze onbedoelde mutaties worden algoritmes gebruikt om die gebieden van het genoom te bepalen waar die mutaties het waarschijnlijkst zijn. Vervolgens kijken ze of die daar ook optreden.

“Deze voorspellende algoritmes schijnen het goed te doen als CRISPR wordt toegepast in cellen of weefsels in een petri-schaaltje, maar er is nooit een heel genoom onderzocht bij levende dieren op onbedoelde mutaties”, zegt Alexander Bassuk van de universiteit van Iowa, die niet bij het onderzoek betrokken is geweest.

Heel genoom

Tsang c.s.onderzochten het hele genoom van muizen op mutaties die een CRISPR-bewerking hadden gekregen. Met de genschaar was een gen ‘gerepareerd’ dat blindheid veroorzaakt, maar medeonderzoekster Kellie Schaefer van de universiteit van Iowa vond bij twee ‘patiënten’ meer dan 1500 mutaties van een enkele nucleotide (de bouwstenen van DNA) en meer dan honderd grotere ‘knippen’ en inlassingen. Geen daarvan was voorspeld door de algoritmes die gebruikt worden voor het opsporen van onbedoelde mutaties.
Tsang: “Onderzoekers die niet hele genoom bekijken missen mogelijk belangrijke mutaties. Zelfs een nucleotideverandering kan een groot gevolg hebben.” Volgens Bassuk was er niks abnormaals te zien aan de diertjes. “We zijn artsen en we weten dat elke nieuwe therapie bijeffecten heeft, maar we moeten (natuurlijk; as) weten welke dat zijn”, zegt Vinit Mahajan van de universiteit van Iowa.
Tsang: “We hopen dat onze bevindingen anderen aanmoedigen om standaard het hele genoom te doorzoeken op mutaties om te bepalen of er onbedoelde mutaties zijn opgetreden en gaan uitzoeken welke versies de veiligste en nauwkeurigste zijn.”

Bronnen: De Morgen, EurekAlert