Neue Crispr-Schere: Von Natur aus ungenau

Wissenschaftler der Universität von Iowa zeigten, dass die neue Gen-Schere Crispr/Cas12a oder Cpf1 ebenfalls zu zahlreichen Nebeneffekten führt. Dafür haben sie eine natürliche Erklärung: Schließlich sei es die natürliche Aufgabe des Enzyms Cas12a, Bakterien gegen eindringende Viren zu verteidigen. Diese würden ihr Genom relativ schnell ändern, so dass es aus Sicht des bakteriellen Immunsystems sinnvoll sei, wenn die Gen-Schere neben der Zielsequenz auch ähnliche Gensequenzen attackiere.

Und das tat sie in den Versuchen der Wissenschaftler. Diese hatten, um die neue Gen-Schere zu testen, im Reagenzglas eine Art Übungsparcour aufgebaut mit vielen synthetisch hergestellten DNA-Molekülen. Diese enthielten Variationen der Gensequenz, die Crispr/Cas12a eigentlich editieren sollte. Dabei zeigte sich, dass die Schere auch an Stellen andockte und den DNA-Doppelstrang durchschnitt, die sich in bis zu vier Positionen von der eigentlichen Ziel-Sequenz unterschieden. Das bedeutet, dass e Crispr/Cas12a s eine große Anzahl von deutlich vom Zielort abweichende und eindeutig nicht übereinstimmenden Stellen beschädigte.

Gleichzeitig zeigte sich, dass die Schere auch an vielen Stellen andockte und nur einen der beiden Stränge durchschnitt, also nur eine Art Kerbe in die DNA schlug anstatt sie zu schneiden. Da auch diese Kerben vom Reparaturmechanismus der Zelle wieder geschlossen werden, kann es dadurch zu vielen nicht geplanten Mutationen kommen.

Die Wissenschaftler zogen aus ihren Ergebnissen den Schluss, dass Computerprogramme, die im Allgemeinen zur Vorhersage von Off-Target-Effekten von Crispr-Systemen verwendet werden, diese Art von unbeabsichtigten DNA-Einschnitten nicht erkennen können. Sie seien nur durch spezielle Nachweismethoden oder die Sequenzierung des gesamten Genoms des editierten Organismus nachweisbar, schrieb das Portal GMWatch.