DNA-teknologien fjerner syke gener. Her kan kuren for HIV og kreft ligge

[Odd R. Valmot]

Crispr ble oppdaget for bare fire år siden.

DNA-teknologien fjerner syke gener. Her kan kuren for HIV og kreft ligge

[Kontorstol]

Det heter CRISPR, ikke Crispr. I artikkelen fremstilles CRISPR som noe helt nytt som gjør av vi endelig kan klippe DNAet akkurat der vi vil. Det er feil, for det finnes andre teknikker (TALEN og  SFNs) som har vært i bruk lenge. Det som gjør CRIPSR revolusjonerende er hvor ufattelig mye enklere det er i bruk. Mens tidligere teknikker har krevd måndesvis med arbeid for å klippe et enkelt gen, er det snakk om dager med CRISPR. Det er enkelt forklart pga. at man med tidligere teknikker måtte lage ny "hardware" (proteiner) for hvert enkelt posisjon, mens for CRIPSR trenger man bare ny "software" (RNA).

 

Jeg stusser også på denne delen av artikkelen:

 

 

Den nye gensaksen lager et kutt i det lange DNA-molekylet, men det blir ikke ødelagt av den grunn.

Cellene har et eget reparasjonssystem som setter delene sammen igjen.

Etter reparasjonen er alt som før, med unntak av der det er gjort kutt. Der er genet ikke lenger funksjonsdyktig – men det er også hensikten.

 

Det har seg nemlig slik at dersom et DNA-molekyl blir delt i to uten at noen baser eller basesekvenser blir fjernet eller lagt til, så vil de to endene kunne gå sammen igjen uten å påvirke funksjonen til genet.Og etter det jeg har lest, så er det heller ikke sånn CRISPR blir brukt når man skal slå av et enkelt gen. Da brukes en inaktiv variant av CAS9, som i stedet for å klippe DNA-tråden gjør at den bli metylert.

[Kikert]

Slapp nå av Kontorstol, du vet vel at norske medier lever av å feilinformere folk.

Endret 19. november 2016 av SlikGårNoDagan

[Gjest Bruker-245639]

På tide å innføre et forbud mot patenter på gener og DNA.

[Cowboystrekk]

Ang HIV kunne man vell fokusert på å utnytte CCR5-Δ32-mutasjonen som gjør enkelte mennesker immune mot de aller fleste former for HIV. Mulig dette er et satsningsfelt pr idag og uten at jeg har satt meg nøye inn i det.

[tommyb]

Kan eliminere arvelige sykdommer

Det er forholdsvis enkelt å bruke Crispr-teknologi på lett tilgjengelige celler som blod og kjønnsceller. Det er nærliggende å tenke på muligheten til å fjerne arvelige genetiske sykdommer ved å behandle kjønnsceller eller et embryo [1].

Slike sykdommer kan ha fryktelige konsekvenser for dem som blir født med dem. Mange svinner hen og dør svært tidlig. De som blir kurert på et kjønnscelle- eller embryonalt stadium, vil heller ikke lenger være bærer av sykdommen som effektivt fjernes fra den videre arverekken.

Hvis vi får teknologi som kan kurere slike fryktelige sykdommer, bør vi ikke det? Det må medisinere, politikere og etikere svare på når teknologien er klar. Og det er ikke nødvendigvis lenge til.

 

I Sverige og Storbritannia forskes det nå på hvordan Crispr kan brukes på menneskelige embryoer. En stor internasjonal etikk-kongress konkluderte tidligere i år med at vi bør forske på dette området, men ikke ta i bruk resultatene. Ennå.

I tillegg er det veldig mange flere forskere som bruker det på menneske-DNA i andre typer kroppsceller. Dette er ikke spesielt kontroversielt. [2] Spesielt når vi ser at det er et stort potensial for å lage nye medisiner mot kreft gjennom å skreddersy immunsystemet mye mer effektivt enn vi kan i dag.

 

[1] I Norge er det forbudt å diagnostisere arvelige sykdommer på preimplantatstadiet (siden Bondevik II?) og da kan man heller ikke benytte disse nye teknologiene på befruktede embryoer in vitro. Riktig nok kan man søke om dispensasjon, for så å bli sendt til utlandet for å gjennomføre PGD/IVF der, men disse nye teknologiene vil være teknisk forbudt i Norge så lenge KrF er på vippen. 

 

Det burde aldri være forbudt å diagnostisere for alvorlige arvelige sykdommer, og i alle fall ikke bare av symbolpolitiske årsaker. 

 

[2] CRISPR vant altså Science Mags "2015 Breakthrough of the year", med påfølgende etiske debatt, der man går rett inn i problemstillingen "om Hitler hadde disse virkemidlene". Jo, det er relativt kontroversielt å endre arvemateriale på et levende menneske nettopp fordi endringene blir arvet. Det argumenteres for at man ikke vet bivirkningene. Selv om man strengt tatt gjerne gjør det - en genfeil blir fjernet og genet normalisert. Et foreløpig problem er at CRISPR kan ha falske positive som gjør at det kan klippe og endre flere plasser enn der man ønsker, men det blir lite aktuelt å gjennomføre gen-terapier før man har kontroll på hvor i genene det gjøres endringer. Dette er jo pågående forskning, ikke eksisterende produkter. 

 

Det er uansett økonomisk upraktisk å bruke dette til noe annet enn alvorlige sykdommer de nærmeste tiårene.

 

Kontrovers: 

 

 

Scientists around the world have already raised concerns over the idea that CRISPR could be used to permanently alter the human race. As a result, an expert panel declared late last year that gene-editing tools shouldn’t be used to alter human embryos that might result in a person. They also said that scientists shouldn’t make changes that could be passed on to future generations.

http://www.theverge.com/2016/4/20/11450262/crispr-base-editing-single-nucleotides-dna-gene-liu-harvard

 

Det vil si at dersom du for eksempel er kvinnelig bærer av en genfeil som kun dreper gutter, så er det kontroversielt å fjerne genfeilen, da endringen naturlig vil videreføres. Dette er et generelt prinsipp og dersom man reparerer et ødelagt gen der man vet nøyaktig hva feilen er og dermed ikke innfører bivirkninger, kun fjerner genfeilen, vil jo prinsippet fortsatt brytes. Den etiske debatten kan bli ganske polarisert. 

 

 

 

Jeg stusser også på denne delen av artikkelen:

 

 

Den nye gensaksen lager et kutt i det lange DNA-molekylet, men det blir ikke ødelagt av den grunn.

Cellene har et eget reparasjonssystem som setter delene sammen igjen.

Etter reparasjonen er alt som før, med unntak av der det er gjort kutt. Der er genet ikke lenger funksjonsdyktig – men det er også hensikten. [3]

 

Det har seg nemlig slik at dersom et DNA-molekyl blir delt i to uten at noen baser eller basesekvenser blir fjernet eller lagt til [4], så vil de to endene kunne gå sammen igjen uten å påvirke funksjonen til genet.

 

[4] Hva resultatet blir er avhengig av hva/hvorfor man klipper og hva som settes inn i bruddpunktet. Hvis man bare klipper uten å erstatte noe, vil det vel skje som du sier? Endene finner sammen igjen. Men det er neppe slik man lager en genterapi. [3] I forhold til eksempelet i teksten, der man ønsker å "slå av" et enkelt gen, så vil ikke et enkelt kutt gjøre dette, som du sier. Men hvis du leser "der det er gjort kutt" som "der det er gjort kutt og endringer", så henger det på greip. 

 

-

 

Min forståelse for gener og genterapier er mangelfull for å si det mildt, men jeg har opparbeidet en slags forståelse for dette likevel. For å ta et utgangspunkt i et praktisk eksempel: 

 

Det største kjente genet i menneskekroppen består av 79 eksoner. Størrelsen gjør at mutasjoner skjer ganske ofte, og siden det er båret på X-kromosomet kan disse mutasjonene være katastrofale for mannlige bærere. Det finnes flere typer mutasjoner, feilaktige stop codons, delesjoner og duplikasjoner i koden, for å nevne noe. Disse forskjellige typene krever forskjellige terapier. 

 

Hvis man har et feilaktig stop-codon, vil den genetiske koden ikke kjøres, og genet blir inaktivt. (Usikker på om dette gjelder alltid.) En terapi mot dette er å tvinge gjennomlesning tross stop-codons. Den første genterapien som gjør dette er i salg i Europa allerede (på midlertidig tillatelse, avslått i USA).

 

Hvis man har en duplikasjon eller delesjon i et ekson, er den nøyaktige plasseringen og lengden avgjørende på om den genetiske koden blir helt blokkert fra å kjøres vil kjøres, eller en mutert kode vil kjøres. (Out of frame mutation vs in-frame mutation).Dette vil utgjøre forskjellen på om man bærer en alvorlig sykdom eller en katastrofal sykdom. Ved å hoppe over ett nærliggende ekson kan man få en out-of-frame mutasjon til å oppføre seg som en in-frame mutasjon, og dermed gjøre et inaktivt gen om til et aktivt, mutert gen. Den første genterapien som gjør dette er i salg i USA allerede (på midlertidig tillatelse).

 

Begge de overnevnte terapiene har utfordringer med å nå ut til store nok andeler av cellene i kroppen. 

 

Hvis man i stedet ser for seg en terapi som er basert på CRISPR/Cas9 vil man i stedet for å arbeide rundt genfeilen, forsøke å korrigere den. Man identifiserer mutasjonen, "skriver" en personlig terapi, og iverksetter. Terapien virker forenklet sagt som en search/replace i en tekstbehandler. Den leter opp en sekvens, klipper, og setter potensielt inn en annen sekvens man ønsker i stedet. Genfeilen vil da være borte.

 

For et år siden ble også dette gjennomført. Ved et sykehus i Canada ble genfeilen rettet i celler fra et menneske. 

 

Også denne terapien vil måtte nå ut til store nok andeler av cellene i kroppen, men jeg forstår det slik at forskningen på dette er noe av årsaken til at det ble regnet som "breakthrough of the year" i fjor?  Derifra er det uttalt at det kan ta to år før de første forsøkene på mennesker kan starte. Andre applikasjoner enn denne kjenner jeg ikke til, så kanskje forskning som bruker CRISPR er kommet lengre på andre sykdommer.

 

Tilbake til [3] : Dersom man avdekker at et gen har én negativ funksjon så betyr det ikke automatisk at man har avdekket alle sideeffektene ved å slå genet av. Jeg kan forstå at det vil være kontroversielt å bare fritt endre på gener etterhvert som man oppdager sammenhenger. Man kan potensielt lage større problemer enn man reparerer. Men i tilfellet korrigere en genfeil er situasjonen enklere. Man har identifisert en feil, og man kjenner en normalverdi som vil normalisere mutasjonen. Dette burde ikke være kontroversielt men vil lide under at andre mulige bruksmåter må diskuteres opp og i mente før genterapier blir kosher. 

 

Dette innlegget skulle jeg helst ha postet anonymt. Srsly. 

Edit: endret både på feil og riktigheter. 

Endret 21. november 2016 av tommyb

[G]

Slikt faktastoff er selvsagt komplisert, og ikke så lett for vanlige folk å forstå.

 

Hva skjer med det hullet som klippingen etterlater. Dras de to gjenværende delene av strengene bare i sammen, eller erstattes det med et friskt gen?

Endret 21. november 2016 av G

[tommyb]

Slikt faktastoff er selvsagt komplisert, og ikke så lett for vanlige folk å forstå.

 

Hva skjer med det hullet som klippingen etterlater. Dras de to gjenværende delene av strengene bare i sammen, eller erstattes det med et friskt gen?

 

Jeg er "vanlige folk", så ta min forklaring med en god klype "nei, nei, nei", men jeg har klippet ut endel google-bare sitater og satt det sammen til et Disney-eventyr som forhåpentligvis svarer på det du spør om. 

 

• CRISPR consists of two parts: The first is a strand of RNA that scientists have programmed to locate a string of letters in a DNA sequence. The second is an enzyme -- usually Cas9 -- that serves as a pair of molecular scissors.

   

• To use CRISPR, scientists tweak the guide molecule to ensure that Cas9 cuts DNA at a specific spot, allowing them to slip in a corrected DNA sequence if they wish. But that approach can be messy because the act of cutting the double-helix often causes cells to add or remove elements of DNA in an effort to reattach the strands as quickly as possible.

   

• [...]  – the cell sends out an “SOS” signal and cellular repair mechanisms rush in to repair the damage. If all they can do is stitch the two broken ends together [...] this will leave behind a “scar”, with nucleotides missing or added at the broken ends and, as such, cripple the gene. However, if repair material is provided [...] precise changes can be made in the genome [...].

   

• Traditionally, if researchers want to correct a point mutation within a gene, they would also deliver an additional piece of DNA to the cells. Because cells don't like having their DNA cut, they try to make repairs right away. The hope is that the cell will use the newly delivered DNA to fix the break, thereby allowing scientists to correct a mistake in the gene.

   

• However, this system is often inefficient.

 

Så forskes det på mange forskjellige måter å utnytte/videreutvikle CRISPR/Cas9, inklusive en ny teknologi som heter Base Editing: 

 

• Building off the powerful gene-editing technology known as CRISPR, researchers have created a new tool that can target and change a single letter in a sequence of DNA.

   

• But for all the talk of using CRISPR to eliminate disease, the method was never very good at doing one important thing: altering single letters of DNA. (DNA is made of four chemical units, represented by the letters A, T, G, and C.) Now, scientists at Harvard University say they've modified the CRISPR method so it can be used to effectively reverse mutations involving changes in one letter of the genetic code. That’s important because two-thirds of genetic illness in humans involve mutations where there’s a change in a single letter.

Håper dette gjør det litt tydeligere hva som skjer når/etter et kutt gjøres. 

 

Edit: eller kortversjonen med direkte svar på spørsmålet ditt: de to gjenværende delene av strengene dras sammen og så forsøker man å få DNA-plasteret til å gro fast i DNA-såret. 

Endret 21. november 2016 av tommyb

[G]

Flott svar tommyb. Rimer ihvertfall i mitt "vanlige folk" hode det du har funnet. Ikke at jeg visste alt det der, men det rimer. Men, det bringer på banen nye åpne spørsmål i fra meg:

 

1. Hvordan vet de etterpå at cellen er fått på plass den riktige kodingen. Må de benytte destructive testing, evt. klone cellen noen generasjoner og ta test på kopiene? Klone må de vel kanskje uansett for å få tilstrekkelig testmateriale. En celle er vel neppe nok enda?

 

2. Hvordan fungerer enzymet når det skal luke ut en enkelt bokstav. Hvordan får de det til å klippe riktig bokstav? Har enzymet en slag ATGC-koding på seg, slik at det hekter seg fast foran riktig bokstav i sekvensen? Hvordan hekter enzymet seg av igjen etter at klippingen er utført?

 

3. Hvordan vet forskerne i det hele tatt konsekvensene av å "leke gud" ? De har jo kanskje noen ymse databaser som sier at et heterozygous SNP i et gitt tilfelle er bedre enn et homozygous SNP. Og selvsagt at i andre tilfeller så er et homozygous SNP det som koder for det gode resultatet de er ute etter. Men et singel SNP er vel ofte ikke tilstrekkelig for å kode for særlig mye alene heller? Så hvordan vet de hvordan det koder for noe i det hele tatt egentlig? Siden jeg ikke kan noe (særlig mye) om det, så er det vanskelig å forstå det hele.

Endret 21. november 2016 av G

[Cowboystrekk]

Tommyb: foreldre som selv er friske, men får barn med duchennes eller cystisk fibrose får tilbud om ivf med seleksjon på barn nr 2+.

[tommyb]

Tommyb: foreldre som selv er friske, men får barn med duchennes eller cystisk fibrose får tilbud om ivf med seleksjon på barn nr 2+.

 

Jeg har mer jeg kunne sagt om dette, men bør nok ikke.

[Cowboystrekk]

Har 2 foreldrepar jeg kjenner gjennom jobb som ble spurt på sykehuset om de ønsket dette etter at første barn var født med hhv CF og duchennes. Hvordan lovverket er vet jeg ikke, det kan nok du mye mer om, vet bare at det blir tilbudt

[tommyb]

Har 2 foreldrepar jeg kjenner gjennom jobb som ble spurt på sykehuset om de ønsket dette etter at første barn var født med hhv CF og duchennes. Hvordan lovverket er vet jeg ikke, det kan nok du mye mer om, vet bare at det blir tilbudt

 

Ja. Prosessen har dog foredringspotensiale.

[Cowboystrekk]

 

Har 2 foreldrepar jeg kjenner gjennom jobb som ble spurt på sykehuset om de ønsket dette etter at første barn var født med hhv CF og duchennes. Hvordan lovverket er vet jeg ikke, det kan nok du mye mer om, vet bare at det blir tilbudt

Ja. Prosessen har dog foredringspotensiale.

Helt enig! De var glade for tilbudet de fikk og begge takka ja og har idag bare friske barn nr.2, men de fikk lite info før en god stund etter at de første barna hadde fått diagnosene.

[Kontorstol]

 

Har 2 foreldrepar jeg kjenner gjennom jobb som ble spurt på sykehuset om de ønsket dette etter at første barn var født med hhv CF og duchennes. Hvordan lovverket er vet jeg ikke, det kan nok du mye mer om, vet bare at det blir tilbudt

 

Ja. Prosessen har dog foredringspotensiale.

 

Hvilket forbedringspotensiale tenker du på?

[Splitter]

Synes denne gir en god forklaring på hva CRISPR egentlig er. 

 

[tommyb]

Hvilket forbedringspotensiale tenker du på?

 

 

For eksempel kunne skjema for dokumentasjon av PGD-behandling i utlandet, som skal fylles ut av utøvende lege, vært på engelsk, i stedet for bokmål. Bare for å nevne noe. 

[trikola]

For eksempel kunne skjema for dokumentasjon av PGD-behandling i utlandet, som skal fylles ut av utøvende lege, vært på engelsk, i stedet for bokmål.

 

Kjenner meg igjen: fikk på forespørsel et skjema til bruk i utlandet på engelsk og det var så å si fritt for noen indikasjon fra hvilken stat det var (om man ikke var veldig god kjent med navn til norske myndigheter, f.eks. "Skatt Sør"). Var stemplet (med såvidt synlig) bynavn og da kunne man jo ha googlet...