Nieuw CRISPR-Cas systeem knipt virus RNA

ENGINEERINGNET.BE - Er bestaan veel virussen die het uitsluitend op bacteriën gemunt hebben. Daarom hebben bacteriën in de loop van miljard jaren evolutie vernuftige immuunsystemen ontwikkeld om zich te verdedigen tegen virusinfectie. CRISPR-Cas is zo’n immuunsysteem en heeft in 10 jaar tijd veel bekendheid verworven.

Prof. Stan Brouns: “Steeds worden nieuwe varianten van CRISPR-Cas ontdekt die bruikbaar zijn voor belangrijke toepassingen. Zo kun je met CRISPR-Cas9 heel precies het DNA van cellen aanpassen."

"Dit ontketende een revolutie in het onderzoek naar bijvoorbeeld genetische aandoeningen. Ook bij de detectie van het Coronavirus zijn CRISPR-Cas systemen een interessant alternatief voor de PCR test. Het CRISPR-Cas systeem dat we nu ontdekt hebben werkt niet op DNA, maar op RNA, wat weer andere mogelijkheden biedt.”

Promovendus Sam van Beljouw: “Dit CRISPR-Cas systeem heeft een aantal biologische eigenschappen die we nog niet eerder gezien hebben. Zo bestaat het uit één groot eiwit waarin de functie van ruim vijf kleine CRISPR-Cas eiwitten is samengevoegd."

"Dit eiwit knipt RNA van een binnendringend virus op twee voorgeprogrammeerde plekken, waardoor het RNA wordt vernietigd en het virus een eerste klap te verduren krijgt. Ook lijkt het eiwit veel op een eiwit dat normaal betrokken is bij celdood in menselijke cellen. Dit kan mogelijk betekenen dat de bacterie zelfdoding in gang zet op het moment dat het knippen van het virus RNA niet voldoende blijkt voor bescherming.”

“Als de geïnfecteerde bacterie zichzelf doodt, voorkomt het de aanmaak van nieuwe virusdeeltjes. Daarmee worden de broertjes en zusjes van de aangevallen bacterie beschermd tegen infectie. De bacterie offert zich als het ware op voor het grotere geheel.”

Hoewel er nog veel onderzoek nodig is om alle details te ontwaren voorziet Brouns dat hun bevindingen vertaalbaar zijn naar nuttige toepassingen. “We verwachten dat dit nieuwe CRISPR eiwit bruikbaar is als moleculaire precisieschaar om RNA te knippen."

"Ook zien we mogelijkheden om het CRISPR eiwit om te bouwen tot een soort schakelaar waarmee we bijvoorbeeld medicijnen kunnen activeren op momenten dat het echt nodig is”, aldus Brouns.