CRISPR-Cas

CRISPR-Cas is tegenwoordig dé manier om relatief snel en nauwkeurig veranderingen aan te brengen in welk genoom dan ook. De techniek zorgt voor ongekende, soms alarmerende mogelijkheden. Van modificatie van menselijke embryo’s tot een methode om het DNA van een bestaande populatie aan te passen.

CRISPR is de afkorting van Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. CRISPR werd voor het eerst beschreven in 1987, maar het is pas sinds 2012 duidelijk dat CRISPR potentie heeft voor het aanpassen van genen.

CRISPR is oorspronkelijk een systeem van bacteriën om zich te verdedigen tegen bacterie-specifieke virussen, ook bacteriofagen genoemd. Zoals de naam doet vermoeden bestaat CRISPR-DNA uit een regelmatig herhaalde sequentie. Tussen deze herhalingen zit DNA dat afkomstig is uit virussen die de bacterie eerder hebben aangevallen. Een stukje verder in het DNA zitten genen die coderen voor Cas-eiwitten (CRISPR Associated). Bij het aflezen van de genen ontstaan CRISPR-RNA (crRNA) en Cas-eiwitten. Het crRNA vormt een complex met de Cas-eiwitten, waarbij het crRNA aan het bijbehorende virus bindt, die vervolgens door het Cas-eiwit wordt stukgeknipt.

Na wat aanpassingen kun je dit systeem gebruiken om genen naar keuze te knippen en daarmee aan te passen of stuk te maken. Dit gaat een stuk sneller dan met oudere technieken, waardoor onderzoek naar de functie van genen nu ook eenvoudiger verloopt.

CRISPR-Cas is ook bruikbaar in de medische wereld, bijvoorbeeld in het ontwikkelen van gentherapie voor mensen met erfelijke aandoeningen als Duchenne en taaislijmziekte. Bovendien kun je dieren met CRISPR-Cas aanpassen. Zo kun je varkens genetisch veranderen zodat ze organen hebben die geschikter zijn voor transplantatie in mensen, of je kunt dieren andere eigenschappen geven, zoals een hogere resistentie tegen bepaalde ziektes of een snellere groei. Ook de mogelijkheden om planten te modificeren met CRISPR-Cas zijn eindeloos.  Door bepaalde aanpassingen te doen kun je bijvoorbeeld zorgen dat de plant resistent is tegen ziektes als meeldauw, of je kunt zorgen dat de plant van bepaalde stoffen minder of juist meer produceert. Met CRISPR-Cas ben je niet afhankelijk van genen die van nature in de plant voorkomen en is een uitgebreid kruisingsprogramma overbodig.

Door deze storm van innovatie worden ethische discussies over het aanpassen van DNA weer actueel. Dankzij een mutatie die zichzelf vermenigvuldigt kun je nu namelijk zelfs de genen in een bestaande populatie aanpassen, bijvoorbeeld van vliegen, met onvoorspelbare ecologische gevolgen. En onderzoekers hebben aangetoond dat CRISPR werkt in menselijke embryo’s, waarmee de designerbaby weer een stap dichterbij komt. Aan de andere kant kan CRISPR-Cas wellicht zorgen voor innovaties op medisch gebied. Een overweging is dus of alles moet kunnen in naam van de wetenschap of voor ontwikkelingen op medisch gebied. Maar CRISPR-Cas is een revolutionaire techniek en het wereldwijde gebruik maakt het lastig om beperkingen op te leggen.

In ons groeiende CRISPR-dossier vind je meer details en uitgebreide informatie over de ontwikkelingen rond CRISPR-Cas.

Hoe meer fagen, hoe meer CRISPR

Bacterieel DNA bevat bepaalde sequenties die vrijwel niet in bacteriofagen-DNA zitten. En dát is hoe het bacteriële immuunsysteem het verschil ziet, melden Israëlische onderzoekers in Nature.

Genen knippen met een mini-schaartje

In de VS is een Cas9-nuclease ontdekt dat een kwart kleiner is dan we tot nu toe hadden. Voor het editen van genen in levende zoogdieren maakt dat enorm veel uit, melden de ontdekkers in Nature.

Zelfvermenigvuldigende mutatie

Californische onderzoekers hebben een manier bedacht om genetische modificaties besmettelijk te maken. De malariamug zou de eerste soort kunnen worden die hierdoor nooit meer hetzelfde wordt. De vraag is alleen of het de laatste is, blijkt uit een enigszins alarmerende publicatie in Science.

Handen af van menselijk DNA

Er moet snel een moratorium komen op genetische modificatie van menselijke eicellen. Want binnenkort is het te laat, waarschuwen vijf prominenten uit het gentech-veld in een ingezonden brief in Nature.

Ontsikkelde stamcellen

Voor het eerst zijn stamcellen van mensen met sikkelcelanemie genetisch gecorrigeerd en daarna opgekweekt tot gezonde rode bloedcellen. Zo kun je die patiënten helpen zonder donorbloed te hoeven gebruiken, schrijven onderzoekers van Johns Hopkins University (VS) op de website van het tijdschrift Stem Cells.

Bacterie snijdt in eigen genen

Via het CRISPR-afweersysteem kun je bacteriën zo ver krijgen dat ze een paar van hun eigen genen uitzetten. Heel handig als je de functie van die genen wilt achterhalen, denken onderzoekers van North Carolina State University.

Knipbaar RNA

Met CRISPR-Cas kun je nu ook RNA verknippen. Zo kun je de expressie van een gen beïnvloeden zonder aan dat gen zelf te hoeven komen, melden onderzoekers van Berkeley Lab en UC Berkeley.

Knipklare muis

In de VS is de eerste muis gelanceerd die zijn eigen Cas9-nucleases aanmaakt. Dien hem het juiste RNA toe en hij verknipt selectief zijn eigen genoom, volgens een publicatie in Cell.

CRISPR verknipt malariaparasiet

De CRISPR-techniek werkt ook bij malariaparasieten. Nu we dit weten kunnen we veel sneller achterhalen waar hun genen precies voor dienen, melden MIT-onderzoekers in Nature Methods.

Knip weg die hiv

Voor het eerst is resistentie tegen het hiv-virus kunstmatig ingebouwd in stamcellen. Het zou de eerste stap kunnen zijn naar een manier om aidspatiënten te genezen, juichen onderzoekers van de University of California (San Francisco) in PNAS.

Deel deze pagina
Meer Actueel
Naar boven