Experten des renommierten Francis Crick Instituts haben ein einfaches Regelwerk identifiziert, das die Genauigkeit der CRISPR/Cas9-Genombearbeitung vorhersagbar macht.
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CRISPR, einst als nahezu undurchschaubar geltend, zielt auf die DNA ab, um biologische Erkrankungen wie HIV oder Alzheimer zu bekämpfen. Erfolgreiche Anwendungen könnten Heilungen ermöglichen.
Die Herausforderung lag darin, CRISPR präzise zu steuern, um gesunde Gene zu schonen. Fehlbearbeitungen erhöhen das Krebsrisiko.
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Bisher galten CRISPR-Erfolge als zufällig, was Skepsis und hohe Kosten schürte – verständlich bei Eingriffen in die DNA.
Das Crick-Team analysierte 1491 Zielstellen in 450 Genen menschlicher Zellen und entdeckte wiederkehrende Muster in den Ergebnissen.
Synthetische Leit-RNAs zeigten stark variierende Erfolgsraten je nach Genkombination. Diese RNAs docken wie Klettverschlüsse an, doch optimale Paarungen waren schwer zu finden.
RNAs unterscheiden sich durch vier Basen (A, C, G, T); der vierte Buchstabe beeinflusst die Bindung maßgeblich, wie die Studie ergab.
Projektleiterin Dr. Paola Scaffidi betont: "Es steckt in eigentlich einfachen, vorhersehbaren Mustern." Die Codierung war simpler als gedacht.
Zudem wirkt sich die "Offenheit" der Ziel-DNA entscheidend aus: Offene DNA fördert Effizienz. Wissenschaftler können sie gezielt öffnen und Erfolgschancen steigern.
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Die DNA-Offenheit wurde zuvor unterschätzt, räumt Crick-Doktorand Josep Monserrat ein: "Wir hatten zuvor die Bedeutung der DNA-Offenheit bei der Bestimmung der Effizienz der CRISPR-Genombearbeitung nicht erkannt."
Monserrat ist optimistisch: "Wir sind begeistert, dass unterschiedliche Zelltypen in genauen Zielregionen gemeinsam editiert werden, und hoffen, dass die Übersetzung unserer Ergebnisse fachübergreifend von Vorteil sein wird."