Ett miniatyr-CRISPR som enkelt når muskelceller

Ett problem som forskare stångas med när de utvecklar genterapier är att få in en ny gen i celler. Samma problem uppstår vid genomredigerande behandlingar då ett molekylärt verktyg som CRISPR/Cas9 måste nå in i de celler vars genom ska redigeras.

CRISPR/Cas9 är för stor för virusvektorer

Sedan genterapins begynnelse har valet av transportör oftast fallit på virusvektorer. Det är virus som modifierats så att det inte kan spridas, och i stället har med sig till exempel en terapeutisk gen in i celler det infekterar.

En virusvektor har en övre gräns för hur stor last den kan ha och CRISPR/Cas-komplexet är i regel för stort. Det är delvis därför man på senare år har börjat använda lipida nanopartiklar (LNP) som kan leverera hela CRISPR/Cas-komplex. Men LPN har svårt att nå alla celltyper och har hittills använts med framgång endast för att föra in CRISPR/Cas i leverceller.

Kompakt CRISPR för genterapi

I en studie som publicerats som en preprint (ännu inte kollegialt granskad) presenterar en grupp forskare vad de kallar ett mini-CRISPR som är en tredjedel så stort som CRISPR/Cas9. De fann mini-CRISPR efter att ha sekvenserat genomen hos mängder av bakterier.

Efter att ha utfört några modifieringar kunde mini-CRISPR precis som CRISPR/Cas9 effektivt ta sig in i cellkärnan och klyva DNA hos däggdjur. Mini-CRISPR får enkelt plats i en virusvektor och forskarna visade i studien hur de kunde använda det för att redigera en gen dels i odlade mänskliga celler, dels i leverceller hos möss.

Redigerade mutation som ger muskelsjukdom

Sedan tog de sig an den svårare utmaningen att redigera DNA i muskelceller. Den gen som de i det skedet valde att redigera är den största genen i det mänskliga genomet och den kodar för proteinet dystrofin. Mutationer i den här genen orsakar sjukdomen Duchennes muskeldystrofi. På grund av genens storlek går det inte att med en virusvektor föra in en funktionell gen som en klassisk genterapi. Försöket att redigera dystrofin-genen med mini-CRISPR i muskelceller gjordes på apor.

Via en injektion i blodet skickade de ett mini-CRISPR (designat för att redigera dystrofin-genen) paketerat i virusvektorer. Forskarna kunde se att 30 procent av apornas skelettmuskelceller och 15 procent av hjärtmuskelceller redigerades. Det är andelar som förväntas vara kliniskt meningsfulla.

Det är fortfarande oklart hur precist mini-CRISPR är, alltså hur stor risken är att det utför oavsiktliga redigeringar. Riskerna för att immunförsvaret ska reagera på virusvektorerna kvarstår också. Trots det är mini-CRISPR en stor framgång. Att ett redigeringsverktyg kan nå in i fler celltyper innebär att fler sjukdomar kommer bli enklare att utveckla nya genomredigerande behandlingar mot.