Billede: Pixabary
Den revolutionære gen-redigering teknologi CRISPR-Cas9 er ofte beskrevet som “molekylær saks” for sin evne til at vende tidligere usandsynlig bedrifter af genteknologi i øvelser i at klippe og klistre. Men mens der i løbet af de sidste par år CRISPR er blevet så udbredt, at selv middle school studerende er nu bruge det, en undersøgelse ud i denne uge i tidsskriftet Nature Metoder minder os om, at det stadig er en spirende teknologi med en lang vej at gå, før vi frit kan klippe og indsætte den menneskelige DNA.
Når der korrigeres blindhed i mus, forskere ved Columbia University fandt, at selvom CRISPR gjorde med succes formår at redigere bestemt gen, der er ansvarlig for blindhed, er det også skyldes mutationer til mere end tusind andre utilsigtede gener. Off-target effekter af CRISPR har længe været kendt, men denne nye forskning, der understreger, hvor omfattende de kan være, og fremhæver betydningen af forskning for at forstå dem.
Meget forskning, energi over de seneste par år har været brugt fine-tuning CRISPR præcision redigering evner. Mens den teknik, der virkelig gør netop redigering af en genom mere tilgængeligt end nogensinde før, ved at kapre en bakteriel immunsystemet strategi for at ændre specifikke DNA-sekvenser, uden at korrigere bivirkninger, der kommer sammen med det, det er usandsynligt, CRISPR vil finde meget succes uden for et laboratorium.
Allerede, der er to kliniske forsøg med CRISPR i mennesker under fode i Kina, og det er en amerikansk retssag er berammet til at starte engang i det næste år. Forprogrammerede algoritmer bruges til at identificere områder, der kan blive berørt af off-target DNA-mutationer, og justeringer til den teknologi, der foreslog, at der i disse forsøg off-target effekter ville være få. Men selv så, nogle eksperter frygter, at teknologien er alt for tidligt til human brug.
I den nye undersøgelse fandt forskerne, at mens de samme algoritmer med succes identificeret off-target effekter af CRISPR i en petriskål, der ikke oversætte til at arbejde i musene sig selv. Forskerne kiggede på mus, at de havde tidligere rettet et gen, der er forbundet med blindhed i, sekventering af hele deres arvemasse til at jage for ændringer. Samtidig fandt de, at CRISPR havde faktisk med held løst det ønskede gen og restaureret vision til mus, to forskellige musene havde været mere end 1.500 utilsigtede mutationer, samt mere end 100 deletioner og insertioner af gener, forskerne ikke havde til formål at påvirke. Ingen af disse ændringer var blevet forudsagt af deres computer-algoritme.
Forskerne sagde, at der var naturligvis intet galt med mus—de ikke pludselig vokser en tredje øre eller en tumor. Men det er svært at vide, hvordan de nye mutationer kan have en indflydelse mus i mere subtile måder, eller lang sigt. Uønskede mutationer, at gener er altid potentielt skadelige genetiske sygdomme som blindhed, de prøvede at helbrede er, trods alt, en sådan mutation.
“Dette fund advarer om, at CRISPR teknologi skal være yderligere tilpasset, især før det anvendes til human genterapi,” de forskere, der skrev.
Mens hver medicinsk behandling har bivirkninger, denne nye forskning, der understreger, at hele genom sekventering vil være afgørende for at forstå, hvilke typer af bivirkninger, der kan opstå, når vi begynder at bruge CRISPR oftere. I mellemtiden, selv om det ser ud som alle de forskning dollars bliver kanaliseret ind perfektionere CRISPR kan være godt brugte penge.