‘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-behandeling via inspuiting lijkt succesvol, maar…

Transthyretine

De structuur van transthyretine (afb: WikiMedia Commons)

Het zou voor het eerst zijn dat via inspuiting van het CRISPR-materiaal een gen vrijwel geheel (93%) is stilgelegd. Dat effect zou bij de zes proefpersonen zeker een jaar hebben voortgeduurd. Voorlopig ziet het er niet naar uit dat de zes met een gemuteerd TTR-gen, die daardoor de gevaarlijke zenuwziekte TTR-amyloïdose kunnen krijgen, er qua gezondheid op vooruit zijn gegaan. Dan is het natuurlijk de vraag of die aanpak succesvol is geweest… Toch noemt Terence Flotte van de universiteit van Massachusetts, die niet bij het onderzoek betrokken is geweest, de proef ‘succesvol’. “Die demonstreert de grote klinische mogelijkheden van dit platform.”
Lees verder

Pi-RNA gebruikt om genactiviteit overerfelijk te regelen

piRNAi

Met de piRNAinterferentie-techniek zijn genen van wormpjes generaties lang uit te schakelen (afb: KAUST)

Wellicht dat je RNA-moleculen kent als ‘mal’ voor eiwitten, maar RNA’s hebben verschillende functies in de cel. Zo reguleren zogeheten piRNA’s de genactiviteit. Onderzoekers hebben die nu gebruikt om genactiviteit bij te sturen in wormpjes (rondwormen/nematoden). De ontwikkeling zou iets kunnen betekenen voor fundamenteel biomedisch onderzoek, voor de formulering van geneesmiddelen maar ook voor gentechnische behandelingen. 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

Taaislijmziekte genezen met CRISPR-methode (in petrischaaltje)

Priembewerking DNA

De priembewerking van DNA in ‘vogelvlucht’. Er zou, onder meer, een extra gids-RNA zijn gebruikt om ervoor te zorgen dat alleen het beoogde stukje DNA wordt vervangen  (afb: Hubrechtsinstituut)

Onderzoekers rond Hans Clevers van het Hubrechtinstituut in Utrecht hebben met behulp van de CRISPR-methode de taalslijmziekte (een, recessief, erfelijke ziekte) genezen door de foute mutaties in het DNA te vervangen door een gezonde code. Het ging hier overigens om een proef in petrischaaltjes en niet met echte patiënten, maar het lijkt een veelbelovende ontwikkelingen voor lijders aan die aandoening. 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

Worden retrons de nieuwe middelen voor genoombewerking ?

Retronrecombinatie

De retronsequentie bevat en mutatiesequentie (rood), die ingebouwd wordt in het bacteriële DNA (afb: Max Schubert/Harvard)

De CRISPR-methode heeft in een relatief korte tijd grote furore gemaakt als manier om het genoom te bewerken, maar er kleven wel wat problemen aan zoals ongewenste mutaties in het DNA en ook een bescheiden ‘actieradius’. Onderzoekers van, onder meer, Harvard hebben nu een nieuwe techniek ontwikkeld waarbij zogeheten retrons (zie voor uitleg verderop onder ‘Retrons’) worden ingezet om tegelijkertijd miljoenen veranderingen in het genoom aan te brengen en waarmee een groot aantal cellen is te verifiëren. Die techniek, retronbibliotheekrecombinatie genoemd (in Engels afko RLR), zou kunnen worden gebruikt als de CRISPR-methode niet (goed) werkt en de bewerkingsresultaten beter zouden moeten zijn, stellen de onderzoekers. Lees verder

Met DNA-origami ‘bekeken’ hoe CRISPR in de fout gaat

DNA-origami en CRISPR De DNA-rotorarm (vaagwitte L-en) verbonden met paarse volgdeeltjes (afb: Madariaga Marcos et.al.)[/captioOnderzoeksters gebruikt en DNA-wentelwiek om te zien hoe CRISPR in de fout gaat bij de bewerking van het genoom.n]CRISPR is een mooi systeem om het genoom te veranderen of uit te zoeken hoe dat werkt, maar bij het bewerken van het genoom wil die ‘genschaar’ nog wel eens in de fout gaan. Onderzoeksters van de universiteit hebben nu DNA-constructies, origami genoemd naar de Japanse papiervouwkunst, gebruikt om te zien hoe CRISPR-enzymen reageren op beoogde en onbeoogde sequenties. Lees verder

TALEN zou CRISPR/Cas9 verslaan in compact DNA

TALEFok1

TALE (blauw) plus Fok1 gebonden aan DNA (bruin). Het TALE-stuk kan bewerkt worden om zich te hechten aan een bepaald deel van het DNA (afb: WikiMedia Commons)

Als je het over genoombewerking hebt dan heb je het tegenwoordig over de CRISPR-methode, maar voordat er CRISPR was waren er al andere methodes om het genoom te bewerken. TALEN was daar een van. Nu schijnt die ‘oude’ methode vijf keer beter te werken in dicht gepakt DNA, het zogeheten heterochromatine. Bepaalde ziektes zoals sikkelcelanemie vinden hun oorsprong bij genen in dit compacte DNA. Lees verder