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.

Universeel Cas9 regelt én knipt

Bij CRISPR/Cas bepaalt de lengte van het doelzoekende RNA of er wel of geen DNA wordt verknipt. Dat betekent dat je voor knippen en regelen gewoon hetzelfde Cas9-eiwit kunt gebruiken, schrijven George Church en collega’s van het Wyss Institute in Nature Methods.

Gecamoufleerde genenknipper

Verpakt in een kluwen DNA kun je complete Crispr/CAS setjes een levende cel in smokkelen teneinde daar selectief wat genen te verknippen. Het zou kunnen uitgroeien tot een geheel nieuwe manier om tumoren te bestrijden, suggereert een publicatie in Angewandte Chemie.

Menselijk embryo gemodificeerd

Voor het eerst zijn menselijke embryo’s genetisch gemodificeerd. Het kán echt maar het werkt nog te gebrekkig om daadwerkelijk baby’s te gaan kweken, melden Chinese wetenschappers in het tijdschrift Protein & Cell.

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.

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