(Red.) Hoewel genetische modificatie nog flink omstreden is, maar wel de toekomst lijkt, blijven we de ontwikkelingen volgen.
CRISPR : Onlangs ontving de eerste mens ooit een genetisch gemodificeerd donorhart van een varken.
Dit is mede mogelijk door de techniek CRISPR-Cas. Daarmee passen wetenschappers DNA aan om afstoting van het donorhart te voorkomen. Op 7 januari 2022 transplanteerden chirurgen een varkenshart naar een 57 jarige patiënt die leed aan een levensbedreigende hartaandoening.
Een transplantatie waarbij een orgaan van een diersoort naar een ander diersoort of mens overgebracht wordt, heet ook wel een xenotransplantatie (afgeleid van het Griekse woord Xenos, dat ‘vreemd’ betekent). De moderne DNAbewerkingstechnologie CRISPR-Cas is een belangrijk hulpmiddel bij zulke xenotransplantaties. Daarnaast heeft het vele toepassingen in andere velden binnen de wetenschap. Wat is CRISPR-Cas nu precies en wat kunnen onderzoekers ermee? NEMO Kennislink beantwoordt vijf vragen over deze moderne DNA-bewerkingstechnologie. 1. Wat is CRISPR-Cas?
Speciale virussen die bacteriën infecteren (bacteriofagen) zijn zichtbaar als hoekige bolletjes op een steeltje. Ze landen op een bacterie (deels zichtbaar als een halve bol) en injecteren hun DNA. | |||
CRISPR-Cas is het afweersysteem van bacteriën. Het beschermt ze tegen virussen die hun cellen proberen binnen te dringen. Dat beschermingsmechanisme bevat een moleculair schaartje dat het genetisch materiaal van virussen kapot knipt. Wetenschappers ontdekten in 2012 dat ze die techniek konden herprogrammering tot een moleculair gereedschap dat ieder DNA op gerichte plekken doorknipt. Omdat geknipt DNA ongunstig is, zal de cel de breuk direct repareren. Tijdens dat proces ontstaan kleine veranderingen in het DNA, zogenoemde mutaties, en dat is precies de bedoeling bij deze techniek. Zo passen wetenschappers genetische informatie aan in levende cellen. Tegenwoorden gebruiken onderzoekers CRISPR-Cas bij bacteriën, planten en dieren. Ook bij enkele mensen is de techniek toegepast. |
- Waarvoor wordt CRISPR-Cas nu gebruikt?
CRISPR-Cas en de toepassingen ervan zijn erg divers. Het is bijvoorbeeld een handig gereedschap om kleine mutaties in het DNA te repareren of aanpassingen te maken in genetisch materiaal. Bepaalde erfelijke aandoeningen worden veroorzaakt door één foutje in het DNA. Zoiets is relatief eenvoudig te corrigeren met CRISPR-Cas.
Bij onderzoek en productie van gewassen is CRISPR-Cas ook een mooi hulpmiddel. Het helpt wetenschappers en veredelingsbedrijven om eigenschappen van gewassen nauwkeurig te veranderen. Er zijn wel andere methoden, maar die zijn minder nauwkeurig of kosten jaren tijd. Dat is het geval bij klassieke veredeling waar telers planten met gunstige eigenschappen met elkaar kruisen. Dat is een enorme klus die soms wel tien jaar duurt, terwijl CRISPR-Cas hetzelfde bereikt in een enkele stap, zegt Angenent, hoogleraar plantenontwikkeling aan de universiteit van Wageningen
Stan Brouns, microbioloog aan de TU Delft legt uit: CRISPR-Cas gaat verder dan alleen DNA aanpassen. Omdat CRISPR-Cas een natuurlijk systeem is dat al een paar miljard jaar bestaat, is er diversiteit ontstaan in al die tijd., vertelt. Dat houdt in dat er natuurlijke CRISPR-systemen bestaan die anders werken. Sommige sporen DNA op, maar knippen het niet, andere werken als magneten die bepaalde stofjes naar zichzelf en het DNA toe trekken. Voor iedere unieke eigenschap bedenken onderzoekers nieuwe toepassingen. Zo ontwikkelden onderzoekers een coronatest die gebruikmaakt van CRISPRCas. Ze programmeerden het systeem zo dat het genetisch materiaal van het coronavirus herkent en in stukken knipt, Het schakelt een soort lichtgevend stofje aan dat laat zien dat de persoon besmet is met het virus.
Nem0 kennislink