Die CRISPR-Cas9 Genschere ist eines der vielversprechendsten Werkzeuge im Bereich Genediting und könnte in Zukunft diverse Krankheiten behandeln oder sogar heilen – von HIV bis hin zu Krebs. Dennoch gibt CRISPR auch Anlass zu Diskussionen – bisher ist kaum bekannt, welche Folgen langfristig entstehen, wenn man die DNA von Lebewesen verändert. Forscher des Salk Instituts haben CRISPR so modifiziert, dass Ergebnisse auch erzielt werden können, ohne in die DNA zu schneiden.


CRISPR ist umstritten

CRISPR ist einer der wichtigsten wissenschaftlichen Durchbrüche der letzten Jahre. Die Genschere kann in Zukunft eingesetzt werden, um die Effekte von Krankheiten zu bekämpfen oder bestimmte Krankheiten einfach aus dem Genom eines Embryos „herauszuschneiden“. In einer kürzlich veröffentlichten und viel diskutierten Studie wurde jedoch die Möglichkeit aufgeworfen, dass CRISPR auch zu ungewollten DNA-Mutationen führt. Die Sicherheit von CRISPR bleibt in der Frühphase der Arbeit mit der Genschere auch weiterhin ein Thema.

„Although many studies have demonstrated that CRISPR-Cas9 can be applied as a powerful tool for gene therapy, there are growing concerns regarding unwanted mutations generated by the double-strand breaks through this technology. We were able to get around that concern“, so Juan Carlos Izpisua Belmonte, Hauptautor der Studie des Salk Instituts.


Entschärfte Version von CRISPR

Die Forscher des Teams haben CRISPR so modifiziert, dass die Genschere die Genaktivierung beeinflussen kann, ohne dass die DNA selber verändert werden muss. Das Cas9 Enzym ist es, das normalerweise die Gene aus der DNA schneidet. Das Team verwendeten eine inaktive Form von Cas9 namens dCas9. Diese Version kann ebenfalls Gene ins Visier nehmen, beschädigt diese aber nicht. Dafür setzten die Wissenschaftler sogenannte Transkriptionsaktivierungsdomänen ein, die wie molekulare Schalter agieren und bestimmte Gene ein- oder ausschalten können. Diese Domänen sind zusammen mit der üblichen Führungs-RNA direkt an dCas9 gebunden.

Aber auch diese Methode hat ihre Probleme. Normalerweise wird CRISPR in einem harmlosen Virus in den Körper eingebracht. Der Komplex aus dCas 9, den molekularen Schaltern und der Führungs-RNA ist allerdings zu groß für diesen Virus. Um dieses Problem zu beheben, haben die Forscher den Proteinkomplex geteilt. Am Zielort werden die beiden Teile von der Führungs-RNA wieder zusammengeführt.

Veränderte Genschere ist erfolgreich

Um ihre neue Methode zu testen, haben die Forscher mit Mäusen mit verschiedenen Krankheiten experimentiert, darunter Nierenschäden, Diabetes Typ 1 und Muskeldystrophie. Die Mäuse wurden mit dem speziellen CRISPR-System behandelt, das die Expression bestimmter Gene verstärken sollte, um die Effekte der Erkrankungen zu mindern oder umzukehren.

Bei den Mäusen mit Nierenschäden nahmen die Forscher sich zwei Gene vor, die eine Rolle bei der Nierenfunktion spielen. Auf diese Art und Weise gelang es, die Nierenfunktion der behandelten Mäuse deutlich zu verbessert. Ähnlich vielversprechend waren auch die Ergebnisse bei den Mäusen mit Diabetes und Muskeldystrophie.

Nach diesem vielversprechenden Start arbeiten die Forscher daran, das neue CRISPR-System zu perfektionieren. Das Team will die veränderte Genschere noch an anderen Krankheiten erproben und außerdem mehr Sicherheitsstudien durchführen, bevor klinische Studien geplant werden.

via Cell

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