Virussen die niet het loodje leggen door de CRISPR/Cas9-aanval veranderen hun DNA via het eigen reparatiemechanisme (NHEJ repair) (afb: Cell Reports)
Het van bacteriën geleende CRISPR/Cas9-systeem (het knippen en plakken van genen) wordt nu veel door onderzoekers gebruikt om DNA te bewerken, maar dat is ooit begonnen als bacteriële afweer tegen virus-en bacteriofaag-aanvallen. Daar zou dat dan ook voor menselijke gebruik toe kunnen dienen, maar onderzoekers vonden dat het hi-virus een afweer tegen een CRISPR/Ca9-aanval kan opbouwen (pdf-bestand). De onderzoekers denken dat op zijn minst meer delen van het virus-DNA moeten worden aangepakt om dat systeem als virusverdelger (in feite wordt de vermeerdering gestopt) te kunnen gebruiken. Niet alleen bij hiv, overigens, maar daarvoor is nog een lange weg te gaan.
Als hiv een cel binnenkomt, dan wordt het RNA-genoom van het virus omgezet in DNA en raakt ‘verslingerd’ met het cel-DNA. CRISPR/Cas9 kan zo ‘geprogrammeerd’ worden dat het virus-DNA er weer uit het cel-DNA wordt geknipt, waardoor het virus zich niet kan vermeerderen. Het probleem is alleen dat het virus uitstekend overweg kan met nieuwe mutaties als overlevingsmechanisme. Veel hi-virussen worden gedood met deze aanpak, maar de virussen die overleven/ontsnappen zijn moeilijker te doden. Ze muteren. “Als we het RNA uitlazen van de ontsnapte virussen, dan zaten de meeste mutaties op de plaats waar het Cas9-eiwit het DNA doorknipte. Dat betekent dat deze mutaties geen fouten waren van van het omgekeerde transcriptase-enzym van het virus, maar het resultaat was van het reparatiemechanisme van het virus”, zegt onderzoeker Chen Liang van de Canadese McGill-universiteit. “Sommige mutaties gaan maar om een ander nucleotide, maar de verandering in de nucleotidevolgorde betekent dat Cas9 die niet meer herkent. Die mutaties schaden het virus niet en deze resistente virussen kunnen zich gewoon vermenigvuldigen.”
Het onderzoek, een samenwerking tussen de Canadese universiteit en Chinese onderzoekers, leert dat we voorzichtig moeten zijn om CRISPR/Cas9 in te zetten als virusbestrijding. Hopeloos is het volgens Liang niet, omdat er manieren zijn de afweer van het virus te doorbreken. Zo zou CRISPR/Cas9 het DNA op meer posities kunnen ‘aanvallen’. Ook is het mogelijk andere eiwitscharen te gebruiken dan Cas9. Als is uitgevogeld hoe de afweer van het virus kan worden doorbroken, dan is de volgende stap er achter te komen hoe je die techniek toepast bij patiënten van vlees en bloed. Liang: “CRISPR/Cas9 geeft hoop op genezing van niet alleen hiv-1 maar van vele andere virussen. We hebben nog een lange weg af te leggen naar het einddoel en we zullen veel hindernissen en beperkingen tegenkomen, maar we hebben er vertrouwen in dat dit uiteindelijk een succes wordt.”
Bron: EurekAlert