Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Forskarnas ”sax” kan klippa upp och laga gener

Bakteriernas försvarssystem blev forskarnas vassaste och mest precisa instrument för att klippa i dna, laga trasiga gener och i framtiden bota genetiska sjukdomar. Nu är vi ett steg närmare att förstå hur systemet fungerar.

Bakterier har ett alldeles eget sätt att försvara sig mot virus: att komma ihåg hur de ser ut och sedan skära sönder deras dna om de angriper igen. CRISPR/Cas kallas systemet, och nu har forskarna lärt sig att använda det för att själva kunna klippa och klistra i gener.

Tekniken är alldeles ny. Det är bara ett år sedan Feng Zhang vid MIT i Boston visade att den kan användas även i flercelliga organismer. Sedan dess har utvecklingen exploderat, och i dag används metoden av forskargrupper i hela världen. Feng Zhang utsågs av den ansedda brittiska tidskriften Nature till 2013 års viktigaste person inom vetenskapen, och även den amerikanska konkurrenten Science hade med CRISPR/Cas på sin lista över förra årets tio största vetenskapliga genombrott.

– Det här är ett helt revolutionerande nytt sätt att förändra gener och slå ut gener i celler och organismer. Nu kan vi göra saker som inte har varit möjliga tidigare, säger Martin Jinek vid institutionen för biokemi vid universitetet i Zurich.

Han och hans kolleger har kartlagt strukturen hos proteinet Cas9 som fungerar som den molekylära saxen som klipper sönder dna-strängarna. Deras resultat publiceras i veckans nummer av tidskriften Science.

Magnus Lundgren vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet forskar själv om CRISPR/Cas och tycker att Martin Jineks arbete är imponerande.

– Ska man bygga en bättre bil är det bra att veta hur bilen fungerar. Man kan säga att de har visat ritningen för bilen. Det ger möjlighet att kunna modifiera och förbättra systemet, säger han.

Namnet CRISPR kommer från en del av bakteriens arvsmassa där den samlar på sig bitar av dna från virus den har blivit angripen av (se grafik).

– Det är som ett historiskt kartotek som byggs på allt eftersom. Det är evolutionärt intressant eftersom vi kan läsa rakt av i vilken ordning virus har infekterat cellen, säger Magnus Lundgren.

CRISPR-kartoteket kopieras till rna, dna-molekylens mer okända kusin, som bland annat transporterar information från dna-molekylen till cellens övriga delar. Rna-strängen delas upp i korta bitar, där varje bit motsvarar ett visst virus-dna. När en rna-bit sedan kopplar ihop sig med Cas9-proteinet kommer proteinet att börja leta efter främmande dna i cellen som passar ihop med rna-biten och klippa sönder det.

När forskarna använder systemet sätter de in egna rna-bitar i Cas9. Sekvensen på rna:t motsvarar den gen forskarna vill slå ut eller förändra, och då kommer proteinet att klippa upp en dna-molekyl i just den genen. Det blir mycket snabbare, enklare, billigare och mer precist än med tidigare tekniker för genmodifiering.

I höstas använde en grupp forskare gensaxen för att bota en mus med anlag för grå starr (se grafik). Målet är att även kunna behandla sjuka människor.

– Än vet vi inte tillräckligt mycket om hur systemet fungerar och vilka begränsningarna är. Men i framtiden borde vi kunna bota både ärftliga sjukdomar och förvärvade, som leukemi, säger Martin Jinek.

Fakta. Gensaxen CRISPR/Cas

Tekniken ett av förra årets största genombrott

CRISPR/Cas är bakteriers försvar mot virus.

CRISPR, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, är en del av bakteriens arvsmassa där den lagrar bitar av dna från virus den tidigare har blivit infekterad av.
Om viruset kommer in i cellen igen känner Cas-proteinet igen det, och klipper sönder virusets dna.

Under 2013 lärde sig forskare att använda CRISPR/Cas som en mycket exakt sax eller skalpell för att stänga av, aktivera och förändra gener.

Världens två ledande vetenskapliga tidskrifter, Science och Nature, hade båda med CRISPR/Cas-tekniken på sina tio-i-topp-listor över 2013 års största vetenskapliga genombrott.
I framtiden hoppas forskarna att tekniken kan behandla och bota människor med bland annat Huntingtons sjukdom, diabetes, sickelcellanemi, leukemi och schizofreni.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.