Weer een veiliger CRISPR-techniek ontwikkeld? Niet echt

CRISPR/Cas9 aan het werk met DNA

Het CRISPR/Cas9-complex aan het werk aan DNA (rood) (afb: univ. van Californië)

De CRISPR-methode om genetische fouten te repareren (of nieuwe functies te introducen) is ook in dit blog vaak ter sprake gekomen. De aanvankelijke hoerastemming is inmiddels wat geluwd, omdat die methode niet altijd even netjes (en dus onveilig) werkt. Er wordt verdurend gesleuteld aan het opschroeven van de effectiviteit (dus veiligheid) en het minimaliseren van onbedoelde veranderingen. Nu hebben onderzoekers van het befaamde ETH in Zürich aangetoond dat zo’n nieuwe, verfijnde methode allesbehalve veilig is. Toch blijven ze in de CRISPR-methode geloven als veilige manier om genetische mankementen te rapareren Lees verder

Knipenzym TnpB is een stuk kleiner dan de Cas-eiwitten

Cas9

Cas9 is nogal ‘omvangrijk’ (afb: WkiMedia Commons)

Cas-ewitten die worden gebruikt zijn nogal omvangrijk en maken het lastig om bepaalde CRISPR-genoom-bewerkingen uit te voeren. De bezorgers (vectoren), meestal kreupel-gemaakte virus-sen, kunnen al die gigantische moleculen niet bergen. Nu hebben onderzoekers de nuclease TnpB, een enzym, gevonden dat hetzelfde werk als de Cas-eiwitten zou doen dan maar een stuk kleiner is dan de alternatieve eiwitten. Ze zien hun vinding vooral voor toepassing in planten. Lees verder

Ki-algoritme vindt perspectiefrijke nog onontdekte CRISPR-systemen

Cas13

Er zijn verschillende Cas-eiwitten (‘genmessen’). Hier het Cas13-eiwit aan het werk geleid door gids-RNA (rood) (afb: zlab)

Met behulp van het ki-algoritme FLSHclust en diverse databanken met DNA-sequenties hebben onderzoekers bijna 200 nog onontdekte, zeldzame CRISPR-systemen gevonden bij micro-organismen, die mogelijk perspectiefrijk zijn in het bewerken van DNA of ook RNA.
Lees verder

Ki zou bij CRISPR-methode precisie bewerking RNA kunnen verbeteren

Schematische voorstelling van Cas13d

Zeer schematische voorstelling van Cas13d (afb: Rahul Gupta et.al in Cell)

Als iedereen kunstmatige intelligentie (ki) gebruikt kunnen genoom-bewerkers, die toch een hele vooruitstrevende tak van de wetenschap bedrijven, niet achterblijven. De onderzoekers combineerden de twee om de genactiviteit op verschillende manieren te sturen. Het ki-systeem gaf de aanwijzingen voor het gids-RNA dat de ‘schaar’ voor RNA-bewerking, Cas13d, de weg moet wijzen. Deze gecombineerde technieken zouden kunnen resulteren in nieuwe CRISPR-therapieën, hopen de onderzoekers. Lees verder

Ook virussen gebruikten de CRSIPR-methode

CRISPR-complex

De structuur van Integrate-CRISPR, waarbij het donkerblauwe deel het cascade-enzym is (Cas), het roze het gids-RNA en het lichtblauwe het enzym transposase waarmee stukjes DNA in het genoom kunnen worden ‘gelast’ (afb: Sternberg & Fernández Labs, Columbiauniversiteit)

Wij mensen hebben CRISPR-methode van bacteriën. Die gebruiken CRISPR om zich tegen bacetrievirussen (bactriofagen) te beschermen. Nu schijnen die bacteriofagen juist die CRISPR-methode te hebben gejat als onderdeel van de wapenwedloop tussen beide organismen. Mogelijk dat dat tot nieuwe toepassingen van de ‘genschaar’ leidt, speculeert Mazhar Adli van de Noordwestuniversiteit, die niet bij het onderzoek betrokken was. Lees verder

Weer een knop om bij de CRISPR-methode aan te draaien: hoeveelheid

Programmeren van cellen

Cellen zijn te ‘programmeren’ (afb: MIT)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben voor het CRISPR-genoombewerkings-systeem een manier ontwikkeld om heel precies de aanmaak van ook synthetische eiwitten te kunnen regelen in zoogdiercellen.
Het zou volgens William Chen een heel betrouwbaar systeem zijn. “Dat is te gebruiken voor een verscheidenheid aan biomedische toepassingen in verschillende celtypen.” Hij werkt overigens tegenwoordig aan de universiteit van Zuid-Dakota. Lees verder

‘Zachte’ CRISPR zou nauwkeuriger zijn en ‘natuurlijker’

Nickasereparatie

Nickases werken beter bij reparatie van ziekmakende genen dan genschaar Cas9, waarbij een DNA-reaparatiesysteem van de cel het herstelwerk doet (afb: UCSD)

De van bacteriën geleende genoom-bewerkings-techniek CRISPR (eigenlijk een afweersysteem) wordt een grote toekomst toegedicht in het repareren van genetische fouten, maar kampt met nogal wat ‘kinderziektes’ waaronder onbedoelde effecten. Nu zou en groep biologen van de universiteit van Californië in San Diego in de groep van Ethan Bier een ‘zachte’ variant van de CRISPR-methode hebben ontwikkeld die gebruik maakt van nickases en van de natuurlijke DNA-reparatiemethodes, die daardoor ook nauwkeuriger zou zijn. Lees verder

Genoombewerking zou veiliger zijn met aangepaste genschaar

Stabilisatievinger Cas9

Het gids-RNA (paars) past niet helemaal op de DNA-sequentie (groen en rood). Een ‘vinger’ (blauw) op Cas9 zorgt er voor dat het DNA stabiliseert en de genschaar toch gaat knippen. (afb: Bravo/univ. van Texas)

Het eiwit Cas9 wordt ook wel genschaar genoemd. Het is een belangrijk instrument in de CRISPR-techniek om DNA te bewerken. Hoewel CRISPR/Cas9 volop in het lab wordt gebruikt om DNA en ook RNA te veranderen, zou die aanpak nog niet veilig (betrouwbaar) genoeg zijn om bij mensen te worden toegepast. In de loop der jaren is al verschillende malen gesleuteld aan het systeem om het veiliger te maken. Dit keer is de genschaar Cas9 aangepast. De onderzoekers stellen dat daardoor de kans dat er iets verandert op een andere dan de boogde plaats met een factor van tenminste duizend zou zijn verkleind. Lees verder

CRISPR-methode is niet enige genoombewerker; verre van

Cas9

Cas9 is nogal ‘omvengrijk’ (afb: WkiMedia Commons)

In een zoektocht naar ‘voorlopers’ van CRISPR-enzymen bij micro-organismen zijn meer dan eenmiljoen mogelijke genoombewerkende enzymen gevonden. Nu maar eens zien wat die allemaal kunnen…
Lees verder

Grenzen aan de gendruk

Anophelesmuggen met verzwakte malariaparasiet

Muggen zijn doelwitten van de gendruktechniek (afb: Sebastian Mikolajczak)

Gendruk is een manier om via de verspreiding van aangepast genetisch materiaal onder ziekteoverbrengers die ziektes te bestrijden. Dat betekent, bijvoorbeeld, dat je malariamuggen genetisch zo veranderd dat ze geen nageslacht kunnen krijgen en ook hun nageslacht niet. Dat lijkt een mooie manier om je van de last van die ziektes te ontdoen, maar brengt ook gevaren met zich mee. Wat als dat genetische materiaal elders bij organismen terechtkomt waarvoor ze niet bedoeld zijn (bijvoorbeeld)? Nu schijnt er een manier gevonden te zijn om dat gevaar het hoofd te bieden. Dat heeft iets van de pil die bedoeld is om de bijwerkingen van een andere pil te neutraliseren… Lees verder