Dossier 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.

Muizengenen editen kán

Voor het eerst heeft CRISPR-Cas erfelijke aandoeningen verholpen. Voorlopig alleen bij muizen maar bij mensen moet het op termijn ook kunnen, suggereren twee publicaties in Nature Medicine.

CRISPR-Cas veredelt planten supersnel

Met CRISPR-Cas9 kun je wilde tomaten in no time ombouwen tot kastomaten. Als de groententelende mensheid dat eerder had geweten had ze zich een paar duizend jaar geklungel met kruisingstechnieken kunnen besparen, suggereren twee publicaties in Nature Biotechnology.

Chromosomen niet vies van fusie

Gistcellen blijven verrassend goed functioneren wanneer je al hun genen aan elkaar plakt tot één of twee chromosomen. Dat blijkt uit twee publicaties die tegelijk zijn verschenen in Nature.

Kort nieuws, augustus 2018 Premium

Binnen de plantenveredeling moeten CRISPR-Cas en andere vormen van mutagenese worden beschouwd als genetische modificatie. Daar gelden dus de bijbehorende strenge Europese gmo-regels voor, heeft het Europese Hof bepaald.

Vertrouwen

Tijdens de uitreiking medio juni van de ‘Nederlandse Nobelprijzen’, oftewel de Spinozapremies, moest ik terugdenken aan 2009. Toen ontvingen fysicus Albert van den Berg, neuroloog Michel Ferrari en wiskundig bioloog Marten Scheffer deze prestigieuze onderscheiding. Het drietal besloot daarop de handen ineen te slaan om migraine te tackelen – een actie die heel positief werd ontvangen. In 2013 volgde de eerste en vooralsnog enige publicatie in Plos One en als ik een artikel uit NRC van 2015 mag ‘extrapoleren’ dan bouwen deze onderzoekers nog steeds vol vertrouwen door aan hun project.

Spinoza’s 2018: life sciences in de prijzen

Drie van de vier Spinozapremies gaan dit jaar naar levenswetenschappers. Anna Akhmanova en Marileen Dogterom, die samen onderzoek doen naar de structuur en functie van het cytoskelet, vielen allebei in de prijzen. Een derde Spinozapremie ging naar John van der Oost, een van de grondleggers van CRISPR-Cas.

Schadeherstel nekt CRISPR-CAS

CRISPR-Cas9 zou soms toch de kans op kanker wel eens kunnen verhogen. Op een onverwachte manier, blijkt uit twee publicaties die gelijktijdig zijn verschenen in Nature Medicine.

Deel deze pagina
Meer Actueel
C2W zoekt stagiairs!

Ben je geïnteresseerd? Neem een kijkje wat we je kunnen bieden!

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven