Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics, fandt ud af, at celler ikke altid reparerer CRISPR-inducerede DNA-brud ved at bruge en proces kaldet ikke-homolog endesammenføjning (NHEJ). NHEJ er en hurtig og beskidt måde at reparere DNA-skader på, men det kan nogle gange introducere fejl i genomet.
Den nye undersøgelse viste, at celler også bruger en anden DNA-reparationsproces kaldet homologi-dirigeret reparation (HDR) til at reparere CRISPR-inducerede DNA-brud. HDR er en mere præcis måde at reparere DNA-skader på, men den er også langsommere og mere kompleks end NHEJ.
Forskerne siger, at deres resultater har betydning for brugen af CRISPR-Cas9 i genterapi. Hvis celler bruger HDR til at reparere CRISPR-inducerede DNA-brud oftere end tidligere antaget, så kan det være muligt at bruge CRISPR-Cas9 til at foretage mere præcise ændringer af genomet.
"Vores resultater udfordrer det nuværende dogme om, at NHEJ er den dominerende DNA-reparationsvej for CRISPR-inducerede DNA-brud," sagde undersøgelsesforfatter Dr. Michael Lieber, professor i genetik ved Harvard Medical School. "Vi viser, at HDR også kan spille en væsentlig rolle i at reparere CRISPR-inducerede DNA-brud, især når pauserne genereres i visse genomiske regioner."
Forskerne siger, at deres resultater også har betydning for udviklingen af nye genredigeringsterapier.
"Vores resultater tyder på, at det kan være muligt at bruge HDR til at forbedre nøjagtigheden af CRISPR-Cas9-genredigering," sagde undersøgelsesforfatter Dr. J. Keith Joung, professor i patologi ved Harvard Medical School. "HDR er en mere nøjagtig DNA-reparationsvej end NHEJ, så den kan potentielt bruges til at reducere antallet af off-target effekter, der opstår ved brug af CRISPR-Cas9."
Forskerne siger, at de fortsætter med at studere HDR's rolle i CRISPR-induceret DNA-reparation. De håber, at deres resultater vil føre til udviklingen af nye genredigeringsterapier, der er mere præcise og sikre.