Een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft de dynamiek onderzocht van hoe CRISPR-Cas9 DNA in levende cellen target. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Cell, biedt nieuwe inzichten in hoe dit krachtige hulpmiddel voor het bewerken van genen werkt en zou de nauwkeurigheid en efficiëntie ervan kunnen helpen verbeteren.

CRISPR-Cas9 is een genbewerkingssysteem dat een gids-RNA (gRNA) gebruikt om het Cas9-eiwit naar een specifieke DNA-sequentie te sturen. Eenmaal gebonden aan het DNA, knipt Cas9 het DNA, waardoor een dubbelstrengige breuk ontstaat die vervolgens kan worden gerepareerd door de eigen DNA-reparatiemachines van de cel. Dit proces kan worden gebruikt om genen in te voegen, te verwijderen of te wijzigen, waardoor CRISPR-Cas9 een veelbelovend hulpmiddel wordt voor de behandeling van een breed scala aan genetische ziekten.

CRISPR-Cas9 is echter niet altijd 100% nauwkeurig. Soms kan het DNA op onbedoelde plaatsen knippen, wat tot ongewenste mutaties leidt. De nieuwe studie van UC Berkeley probeerde te begrijpen waarom dit gebeurt door de dynamiek te onderzoeken van hoe CRISPR-Cas9 DNA in levende cellen target.

Met behulp van een combinatie van live-cell imaging en biochemische testen ontdekten de onderzoekers dat CRISPR-Cas9 eerst op willekeurige locaties aan DNA bindt voordat er naar de doelsequentie wordt gezocht. Dit zoekproces kan enkele minuten duren, en gedurende deze tijd kan CRISPR-Cas9 DNA op onbedoelde locaties knippen.

De onderzoekers ontdekten ook dat de efficiëntie van CRISPR-Cas9 wordt beïnvloed door de structuur van het DNA. Het is bijvoorbeeld waarschijnlijker dat CRISPR-Cas9 DNA knipt op locaties die dicht bij bochten of knikken in het DNA liggen.

Deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in de manier waarop CRISPR-Cas9 werkt en kunnen de nauwkeurigheid en efficiëntie ervan helpen verbeteren. Door de dynamiek te begrijpen van hoe CRISPR-Cas9 DNA target, kunnen wetenschappers gRNA’s ontwerpen die specifieker zijn voor hun doelsequenties en het risico op onbedoelde mutaties verminderen.

CRISPR-Cas9 is een krachtig hulpmiddel met het potentieel om een ​​revolutie in de geneeskunde teweeg te brengen, maar het is belangrijk om te begrijpen hoe het werkt om het veilig en effectief te kunnen gebruiken. De nieuwe studie van UC Berkeley biedt belangrijke inzichten in de dynamiek van CRISPR-Cas9-targeting, wat de nauwkeurigheid en efficiëntie ervan zou kunnen helpen verbeteren en het een veelbelovender hulpmiddel zou kunnen maken voor de behandeling van een breed scala aan genetische ziekten.