CRISPRtechnieken

CRISPR-technieken verwijzen naar een groep methoden voor bewerking van het genetisch materiaal die gebruikmaken van het CRISPR-Cas-systeem. Het basisprincipe is het inzetten van een korte gids-RNA die complementair is aan een doel-DNA-sequentie, samen met een Cas-eiwit dat het DNA op die locatie knipt.

De klassieke techniek CRISPR-Cas9 levert een dubbele DNA-stoot (double-strand break), waarna de cel DNA herstelt via non-homologous end joining of homology-directed repair. Bij NHEJ kunnen fouten ontstaan die leiden tot genveranderingen; bij HDR kan een gewenste sequentie worden ingebracht als een geschikt template aanwezig is.

Daarnaast bestaan varianten die geen dubbele breuk vereisen, zoals base-editors die een enkele base wijzigen, en prime editing dat met een Cas9-nikase en reverse transcriptase exacte edits mogelijk maakt. Ook CRISPRi en CRISPRa moduleren genexpressie—CRISPR-interferentie en -activatie—zonder ongewijzigde DNA-sequenties.

Toepassingen omvatten fundamenteel onderzoek, ontwikkeling van gewassen met verbeterde eigenschappen en medische toepassingen zoals ex vivo bewerking van cellen en potentie voor gentherapie. Klinische onderzoeken richten zich op erfelijke ziekten en aandoeningen van ogen en zenuwstelsel.

Beperkingen en veiligheidszorgen omvatten off-target-effekten, variatie in edit-efficiëntie, leveringsproblemen en immuunresponsen tegen Cas-eiwitten. Ethische overwegingen en regelgeving variëren per land en vereisen zorgvuldige afweging en transparantie.

Historisch gezien werd CRISPR-Cas9 in 2012 door Jennifer Doudna en Emmanuelle Charpentier geïntroduceerd als gereedschap voor genome editing; hun werk werd wereldwijd erkend en droeg bij aan Nobelprijzen en breed wetenschappelijk gebruik.