CRISPR

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
CRISPR mekanismen slik den kan fungere.

CRISPR (et akronym for clustered regularly interspaced short palindromic repeats[1]) er segmenter med DNA som gjentas i sekvenser. Hver repetisjon etterfølges av et lite segment av DNA fra tidligere møter med fremmed DNA, for eksempel fra et virus eller et plasmid. Små biter med cas (CRISPR-assosiert system) ligger ved siden av CRISPR-sekvensene.

CRISPR/Cas-systemet er en form for immunsystem som gir motstandsdyktighet mot fremmede genetiske elementer. Cas9 (protein 9) er et RNA-guidet enzym som sammen med syntetisk gRNA kan brukes til å klippe opp genomet på molekylnivå. Det gjør CRISPR/Cas9 til et kraftig verktøy for genmanipulasjon innen medisin og botanikk. Bruken av CRISPR/Cas9-gRNA ble kåret til årets gjennombrudd i 2015 av AAAS og magasinet Science.[2]

Historie[rediger | rediger kilde]

Den første beskrivelsen av det som siden ble CRISPR kom fra universitet i Osaka i 1987. I Nederland fant man i 1993 ut at mycobacterium tuberculosis inneholdt repeterende sekvenser med DNA[3] som var litt forskjellige i forskjellige stammer. Samtidig i Spania kom Fransisco Mojica og Ruud Jansen med akronymet CRISPR som et samlebegrep for forskjellige metoder i litteraturen. I 2005 kom tre uavhengige studier frem til at CRISPR kunne inneholde fragmenter av DNA fra virus og ha betydning for immunsystemet i bakterier. I 2007 kom de første eksperimentelle studiene som viste at CRISPR var et tilpasningsdyktig immunsystem, i 2008 ble det vist at CRISPR påvirket DNA og ikke RNA, og i 2010 ble det vist at CRISPR-Cas kan dele DNA med stor presisjon. I 2011 fant man mekanismen bak CRISPR-Cas9 og i tiden etter kom det flere studier som viste hva CRISPR kunne brukes til.[4][5] I 2015 gjorde kinesiske forskere forsøk med CRISPR på 86 menneskelige embryo. Det hadde lav suksessrate og teamet fant «et overraskende antall uforventa mutasjoner»,[6] og forsøket ble stoppet tross etisk godkjenning.[7] Både Kina og USA tillot i 2016 medisinske forsøk med CRISPR på mennesker i kreftbehandling.[8] I 2018 fikk Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna og Virginijus Šikšnys Kavliprisen i nanoteknologi for oppdagelsen av CRISPR/Cas9.

I 2015 ble CRISPR/Cpf1 systemet fra bakterien Francisella novicida beskrevet. Egenskapene til Cpf1, også kalt Cas12a [9], gir den noen fordeler sammenlignet med Cas9, som at den er billigere og kan endre mer komplekse strukturer. [10]

Bruk[rediger | rediger kilde]

CRISPR antas å ha svært mange bruksområder innen forskning, medisin, landbruk og næringsmiddelindustrien. Kreft, HIV, blindhet, arvelige blodsykdommer og andre sykdommer der selve cellene i kroppen trenger behandling, antas å kunne behandles med CRISPR. Planter og sopp kan gis immunitet mot sykdommer eller resistens mot tørke. Melkekyr i USA har fått endret et gen så de ikke får horn.[11] Gen-drivere kan brukes til å gjøre mygg ikke kan spre malaria, eller gjøre mygg infertile og effektivt utrydde hele populasjoner.[2]

Etikk[rediger | rediger kilde]

Metoden er enklere, billigere og hurtigere enn tidligere gen-behandling, men dette gjør den vanskelig å regulere. Genetiske og biologiske våpen kan fremstilles enklere, og USA har satt CRISPR på listen over mulige masseødeleggelsesvåpen.[12]

CRISPR kan føre til at uforutsette effekter skal gå i arv. Menneskelige egenskaper som intelligens eller fysisk prestasjonsevne skyldes normalt et samspill mellom flere gener, og er ikke enkle å redigere med CRISPR,[11] men genetisk doping for «forbedring» av mennesker er ikke lette å skille fra forebygging av sykdommer. Enkelte frykter også at enkel genmanipulasjon kan gi rom for en «rasjonell» eller markedsstyrt eugenikk,[13][14] der både de «rene» og de «forbedrede» kan bli tapere. Samtidig åpner teknikken for å hjelpe enkelte syke slik at det kan være uetisk å la være.

Metoden er spesielt kontroversiell i bruk på menneskelig embryo ettersom egenskapene da vil gå i arv og påfører en tredje-part (barnet) og hele dens fremtidige slekt potensiell uopprettelig skade. På den annen side kan potensielt arvelige sykdommer fjernes fra hele den framtidige slekten.

Gendoping innen idrett[rediger | rediger kilde]

Fra 2018 innførte WADA oppdaterte retningslinjer for gendoping innen idrett. I 2003 kom det forbud mot genterapi som fremmer prestasjoner, mens det fra 2018 også er forbudt å endre på gensekvenser slik CRISPR gjør. [15][16] Ingen vil si hvordan WADA skal skille redigerte gener fra naturlige mutasjoner. Skiløperen Eero Mäntyranta testet positivt i 1972, men viste seg å ha en naturlig mutasjon (PFCP) som gav ham et vesentlig høyere oksygenopptak enn konkurrentene. En slik endring kan kanskje gjøres med CRISPR og gjør det svært vanskelig å skille mellom naturlige avvik og gendoping.

Referanser[rediger | rediger kilde]