CRISPR/Cas9-System wird in der Grundlagenforschung inzwischen häufig und vielseitig genutzt. Vom Knock ou z.B. in Mäusen wird reger Gebrauch gemacht, um z.B. die Funktion eines Gens zu untersuchen oder ein Krankheitsmodell herzustellen. Zahlreiche Knockout-Mäuse sind auf diese Weise erzeugt worden.

Zur Produktion erstellen Forscher dafür eine kurze DNA-Sequenz, die guideRNA die eine Endonuklease (Enzym Cas9) zum gewünschten Gen führt, wo es beide DNA-Stränge schneidet. Dieser Doppelstrangbruch wird vom zelleigenen Reparaturenzym wieder geschlossen. Dabei wird das Gen in der Regel so geschädigt, dass es ausfällt - ein Knock out entsteht.

Nun haben britische Wissenschaftler vom Wellcome Sanger Institute herausgefunden, dass bei diesem Vorgang weitaus mehr Basenpaare um die Schnittstelle herum zerstört werden als bislang angenommen und es daher zu einem Funktionsausfall weiterer Gene kommen könnte. Anstelle von 20 bp, die als verkraftbar gelten, sind es bis zhu mehr als 9500 bp.

Für ihre Untersuchungen verwendeten sie embryonalen Stammzellen der Maus und schnitten ein Gen namens PigA, das fluoresziert, wenn es funktionsfähig ist. Sie erstellten verschiedene guideRNA, die an DNA in der Nähe des Gens oder weiter entfernt in nicht-kodierenden Bereichen band. Trotz einer Entfernung bis zu 2000 kb zum Gen wurde das Fluoreszenzgen noch beschädigt.

Demnach kommt es zu unerwünschten genetischen Schäden an der Schnittstelle der Genschere.

Die Wissenschaftler haben ihre Erkenntnis im Fachjournal Nature Biotechnology publiziert.
Michael Kosicki, Kärt Tomberg & Allan Bradley (2018). Repair of double-strand breaks induced by CRISPR–Cas9 leads to large deletions and complex rearrangements. Nature Biotechnology 16. Juli 2018.
DOI: 10.1038/nbt.4192

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https://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=77801