CRISPR-Cas9 kan ge oväntade ärftliga mutationer
Gensaxen CRISPR-Cas9 öppnar nya möjligheter att bota sjukdomar, men behandlingarna måste vara säkra. I en ny studie upptäcktes att metoden kan ge upphov till oförutsedda förändringar av dna som ärvs till nästa generation. Forskarna bakom studien uppmanar till försiktighet och noggrann validering vid användning av CRISPR-Cas9 för medicinska syften.
CRISPR-Cas9 är ett effektivt verktyg för att ändra arvsmassan i djur, växter och mikroorganismer. Inom sjukvården ger denna metod möjlighet att bota ett stort antal genetiska sjukdomar, under förutsättning att dna modifieras på ett korrekt sätt och inga oväntade förändringar av dna inträffar. Hittills har sådana oönskade mutationer studerats i celler men det finns begränsad kunskap om följderna i levande organismer.
– I det här projektet har vi studerat effekterna av CRISPR-Cas9 i zebrafisk, som är en liten akvariefisk. Eftersom dna-molekylerna och dess mekanismer är likartade hos alla djur tror vi resultaten skulle se liknande ut tex hos människor, säger Adam Ameur, docent vid Uppsala universitet och SciLifeLab.
Mutationer på fel plats
Forskarna studerade arvsmassan hos över tusen zebrafiskar från två generationer och hittade olika typer av oväntade mutationer. I vissa fall ändrades större bitar av dna än förväntat, och i andra fall skedde mutationer på fel plats i genomet. Oförutsedda mutationer upptäcktes dels i första generationens zebrafiskar, men även hos deras avkomma.
– Att oväntade mutationer kan ärvas vidare är viktigt att veta, eftersom det kan få långsiktiga konsekvenser för kommande generationer. Men det kan bara inträffa om man ändrar arvsmassan hos embryon eller i könsceller, säger Ida Höijer, doktor vid Uppsala universitet och SciLifeLab.
Anledning vara försiktig
Inom sjukvården utvecklas nu skräddarsydda metoder för att korrigera gener i en viss vävnad eller celltyp. Trots att sådana behandlingar inte innebär någon risk för kommande generationer finns anledning att vara försiktig.
– CRISPR-Cas9 kan bli ett otroligt värdefullt verktyg i sjukvården. Men vi behöver minimera risken för oönskade effekter. Detta kan göras genom noggrann validering av de modifierade cellerna med de senaste teknologierna för dna-sekvensering, säger Adam Ameur.
Studien har letts av forskare vid Uppsala universitet och SciLifeLab’s nationella genomikplattform (NGI).
Linda Koffmar
Publikation:
Höijer et al. CRISPR-Cas9 induces large structural variants at on-target and off-target sites in vivo that segregate across generations. Nature Communications (2022), DOI: 10.1038/s41467-022-28244-5