Het CRISPR/Cas9-complex aan het werk aan DNA (rood) (afb: univ. van Californië)
Onderzoekers uit Japan schijnen een manier gevonden te hebben om ongewenste veranderingen aan het genoom te voorkomen of althans sterk te verminderen. Er wordt nog steeds gesleuteld aan de CRISPR-methode om die veiliger te maken. Ook onderzoekers van de universiteit van Michigan (opmerkelijk genoeg met louter Chinese namen) zouden ook hun steentje bij hebben gedragen aan de vergroting van veiligheid en doelmatigheid van de CRISPR-methode. Hun aangepaste genschaar noemen ze dan ook niet Cas9 maar miCas9.
CRISPR zou volgens Yughin/Eugene Chen van de universiteit van Michigan worden weerhouden van brede, klinische toepassing door die ongewenste veranderingen aan het genoom en aan zijn te lage rendement. De nieuwe variant zou dat beter doen. “Wij nomen onze methode nauwkeurige-integratie-Cas9 (in Amerikaanse afko miCas9; as) om zijn buitengewone vermogen aan te geven om maximale integratie (van het in te voegen gen; as) bij zo min mogelijk ongewenste veranderingen, maar ook om aan te geven dat dit idee uit Michigan komt”, schrijven de onderzoekers in een begeleidende bijdrage aan Nature, “een drie-in-eengereedschap voor genoombewerking.”
Ze bereiken dat door 36 aminozuren toe te voegen aan de genschaar Cas9. Via die ‘staart’ bindt Cas9 aan RAD51, waardoor er meer van dat eiwit op de ‘reparatieplaats’ aanwezig is. RAD51 is een eiwit dat DNA repareert.
Japan
Ook de onderzoekers van de universiteit van Horoshima en van de medische en tandheelkundige ‘universiteit’ van Tokio rond Wataru Nomura mikten op een verbetering van de veiligheid en het rendement van de CRISPR-methode. Volgens de Japanse onderzoekers zijn er weliswaar methodes ontwikkeld om de ongewenste genoombewerkingen te voorkomen, maar de keerzijde van die medaille zou zijn dat daardoor het rendement omlaag gaat. Ze hebben een soort aan/uitknop gemaakt op de genschaar om hun doel te bereiken. Momaru: “We kunnen daarmee de nauwkeurigheid verbeteren en ongewilde bewerkingen verminderen.
Daartoe maakten de onderzoekers gebruik van het anti-CRISPR-eiwit AcrIIA4, dat (dus) fungeert als ‘schakelaar’. Ze verbonden dat eiwit aan een ander eiwit, Cdt1. Dat eiwit zorgt er voor dat de verdubbeling van het genoom bij celdeling maar een keer gebeurt. Dat gebeurt tijdens fases in de celcyclus waarin de homologiegestuurde reparatie, een van de twee DNA-reparatiemechanismen, dominant is. Daarbij wordt een van de twee chromosomen gebruikt als te spiegelen voorbeeld om de reparatie uit te voeren.
Dat dubbele eiwit AcrIIA4-Cdt1 verviervoudigde het rendement vergeleken bij het louter gebruik van SpyCas9 (Cas9 afkomstig van de bacterie S(treptococcus). pyogenes), terwijl de ongewilde veranderingen sterk werden teruggedrongen. Nomura is nog niet tevreden. Hij wil de veiligheid nog verder verbeteren om de CRISPR-methode geschikt te maken voor klinisch gebruik.
Bronnen: Alpha Galileo, phys.org