Razvita nova različica metode CRISPR

Ameriški raziskovalci so razvili izboljšavo metode za genski inženiring CRISPR/Cas9, ki so jo poimenovali prime editing, odlikuje pa jo znatno višja natančnost od obstoječih verzij.

CRISPR/Cas9 je postopek genskega inženiringa, ki je v zgolj sedmih letih od iznajdbe postal najbolj razvpita zvezda biotehnologije, uporabljena za vse od zdravljenja bolezni pa do izboljšav poljščin in celo modificiranja človeških zarodkov. Metoda uporablja encim Cas9, ki služi kot škarje za dvojno vijačnico DNK, da v dedni material vnaša popravke. Oziroma, bolje rečeno - spremembe, kajti navkljub mnogokje visokoletečim besedam je način še vedno razmeroma primitiven in se v celici obnaša kot slon v trgovini s porcelanom. Če želimo v DNK na primer vnesti neko sekvenco, jo s Cas9 raztrgamo in pustimo, da celica poškodbo popravi, pri čemer upamo, da bo za material vzela naše predlagane nukleotide, kar se ne zgodi ravno pogosto. Raven zanesljivosti je zato nizka in je velik uspeh, če ima več kot deset odstotkov obravnavanih celic želeno spremembo, medtem ko gre raven neželenih rada tja proti 90%. Zato vseskozi poteka iskanje izboljšav, katerih vrhunec je bilo bržkone odkritje urejanja baz (base editing) leta 2016, s katerim je mogoče spreminjati posamezne nukleotidne baze ... toda zgolj v določene smeri.

Prav raziskovalna skupina, zaslužna za odkritje urejanja baz, je sedaj postregla z novo drastično izboljšavo metode. Ekipa z raziskovalnega centra Broad Institute v massachusettskem Cambridgu, ki jo vodi "čudežni deček" David Liu, je pokazala tehnologijo, ki so jo poimenovali prime editing. Deluje na osnovi molekulskega kompleksa iz treh glavnih sestavin: modificiranega encima Cas9, encima reverzne transkriptaze ter prirejene usmerjevalne RNK. Prirejeni Cas9 zna tokrat dvojno vijačnico prerezati zgolj na enem koncu (česar prvotni CRISPR/Cas9 ne zmore), nakar se predlagani popravek, vključen v RNK, na želeno mesto vstavi z veliko višjo verjetnostjo kot doslej. Učinkovitost metode naj bi bila kar med 20 in 50 odstotki, raven neželenih sprememb pa pod 10%!

Poskusi so potekali na človeških in mišjih celicah, v različnih režimih. Raziskovalci so uspeli izvesti vse mogoče pretvorbe nukleotidnih baz, "pobrisati" 80-znakovno zaporedje in dodati 44-znakovnega. Toda kljub temu gre šele za potrditev koncepta, obenem pa je treba poudariti, da prime editing ne bo na horuk zamenjal vseh dosedanjih metod. Način je evidentno primeren za natančnejše posege manjšega obsega, medtem ko se bo dolgometražne spremembe v DNK še vedno počelo s starejšimi postopki. Pomembna ovira pri uporabi zna biti velikost novega orodja, saj je opisani kompleks večji od doslej uporabljanih, kar bo otežilo njegovo pošiljanje na želene dele organizmov. Toda glede na dejstvo, da so urejanje baz po vsem svetu povzeli v manj kot letu dni po odkritju, nihče ne dvomi, da se bo podobno zgodilo tudi najnovejšo tehnologijo. Iznajditelji so prime editing dali svobodno na voljo za raziskave, medtem ko so za komercialno rabo ustanovili podjetje Prime Medicine.