CRISPR-teknologien har revolutioneret den måde, som forskere er i stand til at klippe og klistre i arvemasse på og på den måde justere funktionen af gener.

Dog har teknologien hidtil lidt under at være behæftet med en relativ stor fejlmargin, men det ser ud til at være slut nu.

Et internationalt forskerhold har nemlig videreudviklet CRISPR-teknologien, og hvis den viser sig at virke som håbet, bliver den meget mere anvendelig i forhold til at rette op på de genetiske fejl, der giver sygdom hos mennesker.

Faktisk er forbedringen så markant, at forskerne bag den mener, at de med teknologien kan rette 89 procent af de 75.000 identificerede genetiske fejl, som er årsag til sygdom.

Ydermere minimerer den videreudviklede teknologi, som forskerne kalder for 'prime editing', risikoen for at introducere nye genfejl i forsøget på at rette op på andre.

Det vækker håb i kampen mod arvelige sygdomme som seglcelleanæmi, der forårsager lav blodprocent, og cyctisk fibrose, som blandt andet medfører vejrtrækningsbesvær og hoste med opspyt.

»Sygdomme som blodsygdommen seglcelleanæmi, der skyldes en mutation i én enkelt af DNA’ets byggesten, eller cystisk fibrose, hvor nogle byggesten er blevet slettet, er gode kandidater til sygdomme, som kan kureres ved at lave meget præcise rettelser i DNA’et,« fortalte David Liu, der er en af forskerne bag prime editing, på et pressemøde.

»Men det kræver metoder, som ikke kommer med høj risiko for at introducere nye genetiske fejl, og de metoder har vi ikke haft før nu,« sagde David Liu, der arbejder ved Department og Chemistry and Chemical Biology på Harvard University, USA.

Prime editing er også beskrevet i et studie, der netop er præsenteret i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Dansk forsker ville gerne selv være kommet på ideen

Det nye genetiske værktøj er så genialt og umiddelbart simpelt i sit koncept, at det ærgrer professor mso Jacob Giehm Mikkelsen fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet, at han ikke selv kom på ideen.

»Det er ret smart, og vi har selv arbejdet med nogle af de komponenter, som de har sat sammen for at lave prime editing, så jeg kan ikke lade være med at tænke på, om vi ikke selv burde være kommet på ideen,« siger Jacob Giehm Mikkelsen, da Videnskab.dk fanger ham på telefonen.

Jacob Giehm Mikkelsen, der ikke har deltaget i forskningsarbejdet, pointerer dog, at det nye studie fortsat mangler nogle forskningsresultater, før man kan hæve armene helt op over hovedet.

Blandt andet er teknologien endnu ikke undersøgt i nogle terapeutisk relevante celletyper, eksempelvis blodstamceller, og før de forsøg er lavet og har vist, at prime editing også virker i dem, skal man fortsat være lidt forbeholdende.

»Men vi er meget tæt på de store armbevægelser. Det her kommer forskere til at kaste sig over, så vi kommer meget hurtigt til at finde ud af, hvad vi kan og ikke kan med den her teknologi,« siger Jacob Giehm Mikkelsen.

Løser centralt problem med CRISPR

Hvis den nye teknologi viser sig at virke lige så godt som håbet, løser den centrale problemer ved den hidtidige CRISPR-teknologi.

For selvom CRISPR har været en revolutionerende præcis DNA-saks, er den stadig lidt klodset. I processen kan man derfor komme til at klippe i det forkerte stykke arvemasse eller sætte noget forkert DNA ind i stedet.

»Derfor kan man i forsøget på at rette op på en genetiske fejl komme til at lave nye,« forklarer Jacob Giehm Mikkelsen.

Prime editing kommer rundt om dette problem ved at være mere præcis og elegant. Den klipper modsat CRISPR ikke begge DNA'ets to strenge over, men nøjes med at klippe i den ene DNA-streng.

Desuden har den nye teknik også en smart måde at indsætte nyt DNA på. Modsat CRISPR medbringer den nye 'gen-saks' ikke det færdige stykke DNA, der skal indsættes. Ifølge Jacob Giehm Mikkelsen er det ofte ineffektivt at indsætte fremmed DNA, så det er snedigt at lade være med at medbringe det.

I stedet medbringes et enzym kaldet 'revers transkriptase', der står for at oversætte og skabe det nye stykke DNA på stedet.

I boksen under artiklen kan du læse detaljerne om, hvordan den nye teknik ser ud til at være overlegen i forhold til den nuværende CRISPR-teknologi.

Rettet op på mere end 175 genetiske fejl

I det nye studie har forskerne afprøvet teknikken og ændret på mere end 175 mutationer i menneskeceller i laboratoriet.

Blandt andet har de rettet den genetiske fejl, som er årsag til seglcelleanæmi. Her har de byttet en forkert genetiske byggesten ud med den korrekte.

LÆS OGSÅ: CRISPR: Ny genteknologi revolutionerer videnskaben

De har også slettet de ekstra byggesten i DNA’et, som giver ophav til sygdommen Tay-Sachs, hvor nervecellerne i hjernen og rygraden bliver nedbrudt.

Tay-Sachs skyldes en fejl i det såkaldte HEXA-gen på kromosom 15, og når det enzym, som HEXA-genet laver, ikke bliver lavet korrekt, kan kroppen ikke nedbryde nogle giftige molekyler, der ender med at nedbryde nervecellerne.

Indtil videre har forskerne afprøvet prime editing på museceller og fire typer menneskeceller.

»Prime editing udvider substantielt mulighederne i genom-editering ved at kunne gøre noget, som hidtidige genetiske værktøjer ikke har kunnet gøre,« siger David Liu.

Allerede tilgængeligt for andre forskere

Jacob Giehm Mikkelsen fortæller, at han glæder sig til at afprøve det nye genetiske redskab.

Det kan han også komme til meget snart, fordi David Liu som mange andre forskere inden for CRISPR-feltet gør det nye materiale tilgængeligt for andre gennem Addgene, der er en platform, hvor forskere deler genetiske værktøjer.

»Jeg formoder, at vi allerede i næste uge kan bestille prime editing cas9-varianten og designe et guide-RNA, der er målrettet et sted på genomet, som jeg gerne vil arbejde med.«

»Når forskere som David Liu gør tingene tilgængelige for andre forskere på den måde, betyder det også, at der hurtigt kommer en hel masse forskningsresultater på banen, så meget snart vil vi se det sande omfang af denne nyudvikling af CRISPR,« siger Jacob Giehm Mikkelsen.

Jacob Giehm Mikkelsen skal allerede i denne uge til en stor kongres for genforskning i Barcelona, og her glæder han sig til at høre, hvad David Lius forskningsgruppe mere har brugt prime editing til.

»Det her har potentialet til at være noget, som rigtig mange mennesker kommer til at tale om,« siger han.

LÆS OGSÅ: Kinesiske forskere: Verdens første genredigerede babyer er født