For nylig fik genteknologien CRISPR to mavepustere, da to uafhængige studier i det videnskabelige tidsskrift Nature Medicine indikerede, at det kan være forbundet med øget kræftrisiko at bruge CRISPR til at klippe rundt i menneskers gener med.
Studierne er baseret på celler, ikke mennesker, men nyheden ramte firmaer bag håbefulde CRISPR-terapier mod forskellige sygdomme som et chok.
Blandt andet kunne den internationale erhvervsmediekoncern CNBC rapportere om firmaer, som eksempelvis CRISPR Therapeutics, hvis aktier faldt ned fra himlen og landede på Jorden med et brag, da nyheden ramte aktiemarkedet.
Det nyopdagede problem med CRISPR-teknologien, der er en slags molekylær saks, er, at teknologien åbenbart klipper bedst i celler, der er disponerede for at udvikle sig til kræftceller, forklarer en af forskerne bag det ene af de to studier.
\ Historien kort:
- CRISPR aktiverer et protein (p53), der er forbundet med udvikling af kræft.
- To nye studier identificerer, hvad der går galt.
- Forskere mener ikke, at de nye fund er et stort problem for teknologien. Men der skal tages hånd om det.
»Når vi udvælger celler, som er lette at klippe i med CRISPR, udvælger vi måske også celler, som er disponerede for at udvikle sig til cancerceller,« fortæller Emma Haapaniemi fra Karolinska Institutet, i en mail til Videnskab.dk.
De to studier udgivet i Nature Medicine 11. juni kan du finde her og her.
Ikke et dødsstød til CRISPR
Lad os med det samme slå fast, at de to studier ikke er et dødsstød til CRISPR-teknologien, men derimod en forhindring, som forskere skal finde en løsning på.
Ifølge adjunkt Rasmus O. Bak fra Aarhus Institute of Advanced Studies og Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet er det alligevel noget, som vi skal tage seriøst.
»Det er jo vores største frygt, at sådan noget kan ske, og fra tidligere forsøg med genteknologier ved vi, at det også godt kan gå galt,« siger han.
Rasmus O. Bak, der ikke har noget med nogle af de to studier at gøre, mener dog også, at man skal passe på med ikke at lave en storm i et glas vand over de to nye forskningsresultater, men det kigger vi på senere i artiklen.
\ Om CRISPR:
Kort fortalt er CRISPR en DNA-saks, der meget præcist og billigt kan klippe i gener fra alle tænkelige organismer.
Forskerne kan slå gener i stykker, de kan udbedre fejl, de kan lave ændringer, og de kan manipulere. Kun fantasien sætter grænsen.
Forskere over hele verden har kastet sig frådende over CRISPR-teknologien, der giver dem mulighed for nemt og billigt at ændre på gener i alt fra bakterier og byg til mus og mennesker.
Du kan læse mere om CRISPR i artiklen ’Sådan fungerer CRISPR’.
CRISPR aktiverer cellernes førstehjælpskasse
Lad os starte med se på, hvad forskerne bag de to nye studier egentlig har fundet ud af.
Studiet fra Karolinska Institutet viser, at CRISPR aktiverer et protein (p53), der fungerer som kroppens cellers førstehjælpskasse og forsøger at reparere skader på DNA’et.
Hvorfor er det så et problem?
Det er et problem, fordi p53 og CRISPR vil to modsatrettede ting:
- CRISPR forsøger at klippe i DNA’et
- p53 prøver at reparere skaderne
Derfor fungerer CRISPR bedst i de celler, hvor p53 ikke dur ordentligt, viser det nye studie.
Celler, hvor p53 ikke virker, er disponerede for kræft
Problemet er så, at de celler, hvor p53 ikke fungerer optimalt, desværre også er celler, som er disponerede for at udvikle sig til kræftceller.
Netop, fordi p53 normalt reparerer på DNA’et og sikrer, at cellen ikke udvikler sig i en uhensigtsmæssig retning.
Blandt andet skyldes næsten halvdelen af alle kræfttilfælde i æggestokkene, 43 procent af mave-tarmkræfttilfælde, 38 procent af lungekræfttilfælde og en tredjedel til en fjerdedel af mange andre kræfttilfælde dysfunktionelle p53-proteiner.
»Hvis disse celler transplanteres ind i patienter som en genterapi for en arvelig sygdom, kan cellerne være udgangspunktet for kræft, og det rejser spørgsmål vedrørende sikkerhed ved CRISPR-baserede genterapier.«
Du kan læse mere om det andet studie, der konkluderer det samme som det svenske studie, i boksen under artiklen.
\ Én sygdom kan risikere at blive erstattet af en anden
En mutation i én enkelt af DNA’ets byggesten (en base) leder til den invaliderende sygdom seglcelleanæmi, som resulterer i deforme røde blodlegemer.
Læger er i øjeblikket i gang med at undersøge, om de kan klippe den forkerte byggesten ud af DNA’et og erstatte den med den korrekte. Det skal ske i rygmarven, så stamcellerne bliver ved med at producere funktionelle røde blodlegemer i stedet for de deforme.
Men hvis man i processen med at klippe i DNA’et i stamcellerne også kommer til at vælge celler, som er disponerede for at udvikle sig til kræftceller, kan patienterne komme til at erstatte én sygdom med en anden og potentielt set mere alvorlig.
Forskere leder efter løsninger på problemet
Godt så, CRISPR kan utilsigtet men alligevel potentielt set lede til kræft, men ingen af forskerne mener alligevel, at det er en ’showstopper’ for genteknologien.
- For det første er de to studier kun indledende studier, der er lavet på celler, og forskerne ved ikke, om fundene også gælder i mennesker.
- For det andet er forskerne allerede nu i gang med at finde ud af, hvordan de kan komme omkring problemerne.
Det betyder, at de blandt andet prøver at finde ud af, hvordan de effektivt kan rette i DNA’et i celler, hvor p53 fungerer.
Ifølge Emma Haapaniemi kan man blandt andet forestille sig, at man kan bruge p53-dæmpende medicin, så proteinet bliver sat ud af funktion, mens læger bruger CRISPR til at rette på generne.
»Før vi bruger teknologien på mennesker, skal vi lave noget mere forskning for at forstå og eliminere de potentielle bivirkninger, så både patienter og læger kan opveje fordele mod risici,« siger hun.
CRIPSR virker måske kun dårligt på nogle celletyper
Rasmus O. Bak er enig i, at de to studier ikke er en showstopper for CRISPR.
Han peger blandt andet på:
- At studierne ikke viser, at CRISPR rent faktisk leder til kræft, men blot at CRIPSR kan aktivere p53.
- At studierne peger på, at det kun er i nogle celletyper, at problemer eksisterer. Han arbejder selv med stamceller i knoglemarven, og her er problemerne med ikke at kunne klippe i generne med CRISPR ikke så udtalte, som det er i andre celletyper.
- CRISPR er stadig er i udviklingsfasen, så der kan justeres en masse ting i teknologien, før den er helt klar til brug i mennesker. Aktivering af p53 er kun én ud af mange forhindringer, som han er sikker på, forskere godt kan overkomme.
»Selvfølgelig giver sådan nogle studier nogle gode overskrifter, men jeg synes ikke, at der er så meget i det. Selvfølgelig skal vi se på problemet, inden vi går ind og piller ved noget af det allerhelligste i mennesket, hvilket er menneskets genom,« siger Rasmus O. Bak.
\ CRISPR har flere problemer:
Forskere skal overkomme flere problemer, før CRISPR kan blive standard indenfor behandling af forskellige former for sygdomme som eksempelvis myskeldystrofi, døvhed og lungekræft.
Blandt andet kunne vi tidligere på året fortælle, at forskere også har fundet ud af, at kroppens immunforsvar angriber dele af CRISPR-teknologien og gør den ineffektiv.
Specielt to ting øger risiko for kræft i CRISPR-celler
En anden af forskerne bag det svenske studie fra Karolinska Institutet, professor Jussi Taipale, fortæller, at han også fortsat har store håb for CRISPRs fremtid.
Han forklarer, at risici vil være i forhold til antallet af celler, som man retter i. Derfor vil forskellige former for CRISPR-baseret genterapi komme med forskellige grader af risici.
De fleste potentielle CRISPR-baserede genterapier vil kun indebære lille risiko i forhold til den problemstilling med p53, som forskerne peger på.
Ifølge forskeren leder specifikt to ting til en øget risiko for kræft:
- At rette på et stort antal celler ad gangen.
- Benytte sig af en CRISPR-metode, som kun virker på et lille antal celler.
»Det er meget vigtigt at forstå, at CRISPR og genteknologi generelt er meget effektive forskningsværktøjer, som også har et enormt potentiale i forhold til medicin. Men på samme tid, som vi bevæger os fremad i den retning, skal det selvfølgelig gøres med de fornødne sikkerforanstaltninger,« siger Jussi Taipale.
\ Læs mere
\ Kilder
\ CRISPR virker bedst, når p53 ikke gør det
Det andet studie i Nature Medicine finder det samme som det svenske studie – altså, at CRISPR har en forkærlighed for celler, hvor p53 ikke virker.
I forskningen prøvede forskerne fra blandt andet medicinalfirmaet Novartis at øge effektiviteten af CRISPR og fik effektiviteten helt op på 80 procent. Det vil sige, at når de arbejdede med CRISPR på 100 celler, lykkedes det dem at klippe i DNA’et i 80 af dem.
Desværre fandt de også ud af, at når CRISPR virker rigtig godt, skyldes det, at p53 ikke gør.
Det stiller krav til fremtidens brug af CRISPR i en potentiel genterapi-sammenhæng.
»Det vil være kritisk at sikre, at celler har funktionelt p53, både før vi forsøger at rette på generne, og efter vi har rettet på dem,« skriver forskerne i deres studie.
Læs også: Dolly 20 år senere - kloning afløst af CRISPR og stamceller
