Safeguard gRNA tegen bijwerkingen CRISPR/Cas9

In 2012 is er een techniek bedacht waarmee het mogelijk werd om bepaald DNA kapot te knippen. Deze techniek heet CRISPR/Cas9 (of kort Crispr), opgebouwd uit CRISPR en Cas9. Cas9 is een bepaald eiwit dat wordt gebruikt om heel gericht in genetisch materiaal in te knijpen. CRISPR staat voor ‘Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats’ en deze term werd in 2002 bedacht door een Nederlandse onderzoeker. CRISPR is een beschermingsmechanisme gebruikt door bacteriën. Aan de hand van dit mechanisme in bacteriën hebben onderzoekers de techniek CRISPR/Cas9 ontwikkeld.

Super babies
Het lijkt misschien een hele mooie techniek, en dat kan het ook zeker zijn, maar er kan ook misbruik gemaakt van worden. In 2018 heeft een onderzoeker van de universiteit in Shenzhen meerdere embryo’s aangepast. Zijn doel was de embryo’s resistent te maken tegen toekomstige infecties met HIV. De Chinese onderzoeker voelde zich verplicht om een voorbeeld te stellen met wat er mogelijk was. Ook zei hij: “de samenleving zal bepalen wat ermee gedaan wordt.” Er werd helemaal niet positief op gereageerd. Onderzoekers noemden het onethisch en monsterlijk. De embryo’s waren gezond en er zijn genoeg andere manieren om een infectie met HIV tegen te gaan.

Voordelen CRISPR/Cas9
Maar Crispr kan voor meer gebruikt worden dan alleen het creëren van ‘Super Babies’. De ontdekking van Crispr is namelijk ook in de gezondheidszorg en voedselindustrie een revolutie gestart. Met behulp van deze techniek is het mogelijk om bepaalde genetische ziektes te behandelen. Echter heeft het wel nadelen. Zo kunnen er ongewenste mutaties en toxiciteit in de patiënt ontstaan. Om Crispr in zijn volledigheid te kunnen gebruiken moesten er dus nog aanpassingen komen in deze techniek.

Nieuwe techniek tegen bijwerkingen
Een groep onderzoekers uit Japan heeft een oplossing gevonden om deze negatieve bijwerkingen van Crispr tegen te gaan. Ze hebben gevonden dat door het toevoegen van een cytosine aan het einde van de gRNA streng, er minder activiteit van het Cas9 eiwit was. gRNA is het deel van de RNA sequentie dat zoekt welk deel van het DNA aangepast moet worden waarna het bindt met het Cas9 eiwit. De hoge bewerking activiteit van het eiwit zorgt voor het ontstaan van de bijwerkingen, dus wanneer deze beperkt kan worden, dan zijn de bijwerkingen ook minder. De Japanse onderzoekers hebben hun systeem ‘safeguard gRNA’ ([C]gRNA) genoemd.

Na het vinden van dit safeguard systeem hebben de onderzoekers verschillende onderzoeken gedaan. Zo hebben ze de ziekte fibrodysplasia ossificans progressiva, een zeldzame ziekte bij mensen, succesvol in muizen kunnen behandelen. Ook hebben ze wiskundige modellen gemaakt om de activiteit van Cas9 te weergeven. Momenteel zijn ze hun systeem nog aan het testen. Volgens Kawamata, een van de onderzoekers, kan deze technologie veel bijdragen in het medische veld. Hun doel is nu om een start-up te beginnen om zo de nieuwe technologie te verspreiden.