DNA-reparation efter CRISPR-skæring slet ikke, hvad folk troede

En ny undersøgelse foretaget af forskere ved The Wistar Institute har afsløret, at processen med DNA-reparation efter genredigering ved hjælp af CRISPR-Cas9 slet ikke er, hvad folk troede. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, kan have vigtige konsekvenser for udviklingen af ​​genterapi baseret på CRISPR-teknologi.

CRISPR-Cas9 er et genredigeringsværktøj, der gør det muligt for forskere at foretage præcise ændringer af levende cellers DNA. Værktøjet bruger et guide-RNA-molekyle til at målrette en specifik DNA-sekvens, og derefter skærer Cas9-proteinet DNA'et på det sted. Dette snit sætter gang i cellens naturlige DNA-reparationsmekanismer, og cellen reparerer DNA'et ved hjælp af en af ​​to hovedveje:ikke-homolog endesammenføjning (NHEJ) eller homologistyret reparation (HDR).

NHEJ er en hurtig og fejltilbøjelig reparationsvej, der blot forbinder de to knækkede ender af DNA igen, hvilket ofte introducerer mutationer i processen. HDR er en mere nøjagtig reparationsvej, der bruger en template DNA-sekvens til at guide reparationen, men den er langsommere og mere kompleks end NHEJ.

Tidligere undersøgelser havde antydet, at HDR er den foretrukne DNA-reparationsvej efter CRISPR-skæring, men det nye studie fra Wistar-forskere viser, at dette ikke er tilfældet. Faktisk er NHEJ den dominerende reparationsvej efter CRISPR-skæring, selv når en template-DNA-sekvens er tilvejebragt.

Dette fund kan have vigtige konsekvenser for udviklingen af ​​genterapier baseret på CRISPR-teknologi. Hvis NHEJ er den dominerende reparationsvej, så er det mere sandsynligt, at genredigeringseksperimenter vil introducere utilsigtede mutationer i genomet. Dette kan føre til alvorlige sikkerhedsproblemer for genterapier baseret på CRISPR-teknologi.

Forskerne fandt også ud af, at effektiviteten af ​​DNA-reparation efter CRISPR-skæring afhænger af den specifikke DNA-sekvens, der er målrettet mod. Nogle DNA-sekvenser er mere tilbøjelige til at blive repareret af NHEJ end andre, og dette kan gøre det sværere at opnå præcis genredigering med CRISPR-teknologi.

Resultaterne af den nye undersøgelse fra Wistar-forskere giver vigtig ny indsigt i processen med DNA-reparation efter CRISPR-skæring. Disse indsigter kan bidrage til at forbedre sikkerheden og effektiviteten af ​​genterapier baseret på CRISPR-teknologi.

Ud over implikationerne for genterapi kan resultaterne af det nye studie også have betydning for vores forståelse af, hvordan DNA-reparation fungerer generelt. Undersøgelsen viser, at NHEJ er en mere alsidig og vigtig DNA-reparationsvej end hidtil antaget, og den kan kaste lys over, hvordan celler reparerer DNA-skader fra andre kilder, såsom stråling og kemoterapi.