"CRISPR-Cas9" =► Neue Technologie zur Genetik in Entwicklung

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Hallo zusammen,
in dem Beitrag "Drei Methoden, zwei Forscher, eine Aufbruchsstimmung", der im Themenforum "HSP und Genetik ==► Aktuelle Zeitungsartikel zur Forschung" erfasst ist, hatte ich angesprochen, dass es hier bei uns im Forum "Ge(h)n mit HSP" nun Infos zu der neuen Gen-Forschung namens "CRISPR-Cas9" geben wird. Ich komme diesem Versprechen nun nach und stelle die neue Technologie hier in einem ersten Schritt vor. Ich gliedere meine Vorstellung in die folgenden Bereiche:
Was ist "CRISPR-Cas9" - der einfachste Vergleich
"CRISPR-Cas9" ist eine recht neue Technologie, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, einen Abschnitt innerhalb eines Gens, der eine Mutation enthält, auszuschneiden und an dieser Stelle die korrekte Geninformation einzufügen. Sollte das funktionieren, dann klingt das schon wie ein Wunder. Ich versuche einmal, das Prinzip auf sehr einfache Art und Weise zu erklären und will damit auch gleichzeitig die Problematik und die derzeitigen Grenzen aufzeigen.
Das "Ausschneiden" und "Ersetzen", das kennen die meisten von euch aus der täglichen Arbeit mit Schreibprogrammen am Computer. Wir können es Word oder anderen Programmen recht leicht klarmachen, dass innerhalb eines Textes eine Zeichenfolge durch eine andere ersetzt werden soll. Ihr habt das vermutlich alle schon einmal gemacht. Hier ein Beispiel:
Im Prinzip funktioniert "CRISPR-Cas9" ganz genauso. Dazu wird ein Vehikel entwickelt, das zwei Fähigkeiten hat. Mit der ersten Fähigkeit vergleicht es den Gencode in den zu untersuchenden Zellen mit der zu findenden Zeichenfolge innerhalb des Gencodes. Mit der zweiten Fähigkeit ersetzt es den gefundenen Gencode durch den neuen Gencode. Vom Prinzip her wird also -wie in eurem Schreibprogramm- die Zeichenfolge "rennen" durch die Zeichenfolge "laufen" ersetzt. Und dabei sucht "CRISPR-Cas9" zunächst die Zeichenfolge des fehlerhaften Teils im Gen und ersetzt dann diesen Teil durch den richtigen.
Das ist ja prima. Hurra, mein Genfehler kann korrigiert werden.
Natürlich ist dieses Beispiel ein extrem vereinfachendes, um die Wirkungsweise von "CRISPR-Cas9" zu erklären. Es verdeutlicht aber auch sehr schön die derzeitigen Grenzen und zeigt auf, dass hier noch viel Arbeit vor den Forschern liegt. Die nachfolgenden Artikel, Internetseiten und Videos sollen das Thema vertiefen und sollen Neugier schaffen.
Viele von euch, die mich seit ein paar Jahren bereits kennen, können sich vielleicht noch daran erinnern, dass ich bereits vor einigen Jahren in meiner Zeit im alten Verein ein ähnliches Thema aufgegriffen hatte. Das waren die so genannten "Zinkfingernukleasen". In manchem der unten eingestellten Artikel wird dieses Schlagwort aufgegriffen. Wir konnten damals klären, dass diese Technologie bei der HSP (zumindest beim damals von uns untersuchten SPG4) nicht funktionieren konnte. Bei "CRISPR-Cas9" hatte ich diese Einschränkungen zunächst auch erwartet. Sie gelten hier aber nicht.
Hier nun zum besseren Verständnis einige Erklärungen und dann einige Zeitungsartikel.
CRISPR/Cas-System (aus Wikipedia) CRISPR/Cas-System (aus Transgen) Geschichte von CRISPR/Cas9 (aus Santa Cruz Biotechnologie) Forscher feiern die CRISPR-Cas-Revolution (Deutschlandfunk) Vertex setzt auf Crispr in Basel (Transkript.de) CRISPR-CAS9 GENE EDITING (CRISPR THERAPEUTICS - Englisch mit vielen Infoseiten) Seiten von CRISPR THERAPEUTICS in Google-Deutsch Man kann nach Belieben im Genom schreiben (Die Welt)
Es sei aber auch an dieser Stelle bereits ein sehr wichtiges und sehr großes Thema angesprochen. Das "CRISPR-Cas9" eignet sich nicht nur, um damit die genetische Information in Körperzellen [also in somatischen Zellen -- (die HSP ist autosomal dominant oder autosomal rezessiv)] zu verändern, sonder es ist auch in der Lage, die genetische Information in Keimzellen zu manipulieren. Hier sind unbedingt Regeln zu entwickeln, die das verbieten. Denn jede Veränderung in der Keimbahn ist eine Veränderung, die an die folgenden Generationen vererbt wird. Ich weiß, dass dieser kurze Satz, die Problematik nur anreißen kann. Sie wird uns beim Thema "CRISPR-Cas9" stets verfolgen.
Hier noch ein paar Videos zum Thema. Ich empfehle es unbedingt, zunächst das erste Video anzuschauen, da es die Zusammenhänge gut verständlich erklärt:
CRISPR, Cas, und das Gen ist ab (3sat; deutsch) Video: Genome Editing: Revolution in der Pflanzenzüchtung? (W - wie wissen, Das Erste; deutsch) Genome Editing with CRISPR-Cas9 (englisch) CRISPR Genome Editing - Horizon Discovery (englisch)
Dieser Beitrag ist der Einstieg in "CRISPR-Cas9" innerhalb unseres Forums "Ge(h)n mit HSP". Er wird in den nächsten Wochen erweitert werden, um so das Verständnis weiter zu vertiefen und um die angesprochene Problematik besser zu verstehen. Außerdem wird natürlich der Zusammenhang zu unserer HSP hergestellt werden.
Herzliche Grüße
Rudi
Hallo zusammen,
in dem Beitrag "Drei Methoden, zwei Forscher, eine Aufbruchsstimmung", der im Themenforum "HSP und Genetik ==► Aktuelle Zeitungsartikel zur Forschung" erfasst ist, hatte ich angesprochen, dass es hier bei uns im Forum "Ge(h)n mit HSP" nun Infos zu der neuen Gen-Forschung namens "CRISPR-Cas9" geben wird. Ich komme diesem Versprechen nun nach und stelle die neue Technologie hier in einem ersten Schritt vor. Ich gliedere meine Vorstellung in die folgenden Bereiche:
- Was ist "CRISPR-Cas9" - der einfachste Vergleich
- Erklärung von "CRISPR-Cas9" aus Wikipedia und anderen sowie diverse, gute Zeitungsartikel
- Videos
Was ist "CRISPR-Cas9" - der einfachste Vergleich
"CRISPR-Cas9" ist eine recht neue Technologie, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, einen Abschnitt innerhalb eines Gens, der eine Mutation enthält, auszuschneiden und an dieser Stelle die korrekte Geninformation einzufügen. Sollte das funktionieren, dann klingt das schon wie ein Wunder. Ich versuche einmal, das Prinzip auf sehr einfache Art und Weise zu erklären und will damit auch gleichzeitig die Problematik und die derzeitigen Grenzen aufzeigen.
Das "Ausschneiden" und "Ersetzen", das kennen die meisten von euch aus der täglichen Arbeit mit Schreibprogrammen am Computer. Wir können es Word oder anderen Programmen recht leicht klarmachen, dass innerhalb eines Textes eine Zeichenfolge durch eine andere ersetzt werden soll. Ihr habt das vermutlich alle schon einmal gemacht. Hier ein Beispiel:
Ihr wollt in einem Text, den ihr geschrieben habt, die Zeichenfolge "rennen" durch die Zeichenfolge "laufen" ersetzen. Euer Schreibprogramm hat die Fähigkeit, durch den Befehl >Ersetzen< diese Veränderung vorzunehmen. Euer Schreibprogramm vergleicht dazu die Zeichenfolge im gesamten Text. Immer dann, wenn es im zu bearbeitenden Text die Zeichenfolge "rennen" findet, ersetzt es diese Buchstabenfolge nun durch "laufen".
Im Prinzip funktioniert "CRISPR-Cas9" ganz genauso. Dazu wird ein Vehikel entwickelt, das zwei Fähigkeiten hat. Mit der ersten Fähigkeit vergleicht es den Gencode in den zu untersuchenden Zellen mit der zu findenden Zeichenfolge innerhalb des Gencodes. Mit der zweiten Fähigkeit ersetzt es den gefundenen Gencode durch den neuen Gencode. Vom Prinzip her wird also -wie in eurem Schreibprogramm- die Zeichenfolge "rennen" durch die Zeichenfolge "laufen" ersetzt. Und dabei sucht "CRISPR-Cas9" zunächst die Zeichenfolge des fehlerhaften Teils im Gen und ersetzt dann diesen Teil durch den richtigen.
Das ist ja prima. Hurra, mein Genfehler kann korrigiert werden.
Nein, so leicht auch nicht! Zurück zu eurem Schreibprogramm. Im gesamten Text wird "rennen" durch "laufen" ersetzt. Und genau dort liegt auch ein Problem. In eurem Text kommen nämlich auch Worte wie "brennen" oder "Autorennen" oder "trennen" vor. Und euer Schreibprogramm das macht daraus nun "blaufen" oder "Autolaufen" oder "tlaufen". Es ist euch klar, dass das keinen Sinn macht.
Natürlich ist dieses Beispiel ein extrem vereinfachendes, um die Wirkungsweise von "CRISPR-Cas9" zu erklären. Es verdeutlicht aber auch sehr schön die derzeitigen Grenzen und zeigt auf, dass hier noch viel Arbeit vor den Forschern liegt. Die nachfolgenden Artikel, Internetseiten und Videos sollen das Thema vertiefen und sollen Neugier schaffen.
Viele von euch, die mich seit ein paar Jahren bereits kennen, können sich vielleicht noch daran erinnern, dass ich bereits vor einigen Jahren in meiner Zeit im alten Verein ein ähnliches Thema aufgegriffen hatte. Das waren die so genannten "Zinkfingernukleasen". In manchem der unten eingestellten Artikel wird dieses Schlagwort aufgegriffen. Wir konnten damals klären, dass diese Technologie bei der HSP (zumindest beim damals von uns untersuchten SPG4) nicht funktionieren konnte. Bei "CRISPR-Cas9" hatte ich diese Einschränkungen zunächst auch erwartet. Sie gelten hier aber nicht.
Hier nun zum besseren Verständnis einige Erklärungen und dann einige Zeitungsartikel.
CRISPR/Cas-System (aus Wikipedia)
Es sei aber auch an dieser Stelle bereits ein sehr wichtiges und sehr großes Thema angesprochen. Das "CRISPR-Cas9" eignet sich nicht nur, um damit die genetische Information in Körperzellen [also in somatischen Zellen -- (die HSP ist autosomal dominant oder autosomal rezessiv)] zu verändern, sonder es ist auch in der Lage, die genetische Information in Keimzellen zu manipulieren. Hier sind unbedingt Regeln zu entwickeln, die das verbieten. Denn jede Veränderung in der Keimbahn ist eine Veränderung, die an die folgenden Generationen vererbt wird. Ich weiß, dass dieser kurze Satz, die Problematik nur anreißen kann. Sie wird uns beim Thema "CRISPR-Cas9" stets verfolgen.
Hier noch ein paar Videos zum Thema. Ich empfehle es unbedingt, zunächst das erste Video anzuschauen, da es die Zusammenhänge gut verständlich erklärt:
CRISPR, Cas, und das Gen ist ab (3sat; deutsch)
Dieser Beitrag ist der Einstieg in "CRISPR-Cas9" innerhalb unseres Forums "Ge(h)n mit HSP". Er wird in den nächsten Wochen erweitert werden, um so das Verständnis weiter zu vertiefen und um die angesprochene Problematik besser zu verstehen. Außerdem wird natürlich der Zusammenhang zu unserer HSP hergestellt werden.
Herzliche Grüße
Rudi