To artikler i denne ukens utgave av tidsskriftet Nature Medicine konkluderte med at CRISPR er mindre effektiv når kontrollmekanismene som forhindrer kreftutvikling virker som de skal. Dette er viktig å ta hensyn til når neste generasjons genterapi utvikles. Det betyr imidlertid ikke at CRISPR i seg selv gir kreft, slik enkelte antyder.
Av Sigrid Bratlie
For tredje gang på et drøyt år har det blitt publisert funn som har fått CRISPR-aksjene til å stupe. De to første gangene tok de seg imidlertid raskt opp igjen når det viste seg at funnene ikke var like urovekkende som først antatt. Den første artikkelen, som antydet at CRISPR kunne forårsake tusenvis av utilsiktede kutt, har blitt trukket tilbake fordi den var metodisk svak og konklusjonene uholdbare. At noen av oss kan være immune mot CRISPR-molekylene, og derfor kanskje ikke aktuelle for genterapi, som vist i artikkel nummer to, har blitt klassifisert som en overkommelig teknisk utfordring.
Kan det denne tredje gangen være mer grunn til bekymring? I to metodisk sterke artikler viser forskere at å bytte ut eller sette inn nytt DNA med CRISPR, virker best i celler som har en forhøyet risiko for å bli kreftceller. Dette er fordi de mangler et protein som heter p53 – kjent som «genomets vokter».
CRISPR virker best når p53 ikke gjør det
p53 er et protein som skrur på bremsene i celledelingen hvis noe går galt underveis. Dersom det for eksempel har oppstått brudd i DNA-et, setter p53 celledelingen på vent mens bruddet repareres. Alternativt, dersom skaden er for omfattende, kan p53 be cellen om å ta selvmord. Dersom p53 ikke virker som det skal, kan cellene fortsette å dele seg selv om de har skader på DNA-et. Dette kan gi økt risiko for kreft. Faktisk er p53 defekt i over halvparten av alle kreftsvulster.
Funnene som har blitt publisert denne uka er for så vidt ikke så overraskende. Genredigering med CRISPR baserer seg nemlig på at det lages et kutt i DNA-et, som så repareres ved hjelp av ulike DNA-reparasjonsmekanismer i cellen. For å ødelegge et gen brukes en reparasjonsmekanisme som heter NHEJ (Non-Homologous End Joining). For å bytte ut eller sette inn DNA benyttes en annen reparasjonsmekanisme som heter HDR (Homology Directed Repair). Vi vet fra før ganske mye om hvordan cellen velger hvilken reparasjonsmekanisme som skal iverksettes. Blant annet vet vi at fravær av p53 øker sannsynligheten for at det er HDR som velges når det oppstår et brudd i DNA-et. Det er derfor ikke uventet, slik hovedfunnet i den ene av de to nye artiklene viser, at å bytte ut eller sette inn DNA med CRISPR virker best i de cellene som ikke har p53. Den andre artikkelen viser at mange av cellene som har fungerende p53, tar selvmord når CRISPR kutter i DNA-et. Resultatet er dermed at man sitter igjen med flest redigerte celler som mangler p53.
Hva betyr funnene?
Dersom man bruker slike celler i sykdomsbehandling, kan det potensielt gi en økt risiko for kreft. Men det er fordi de mangler p53, ikke fordi de er genredigerte. Funnene indikerer ikke at CRISPR i seg selv påvirker risikoen for kreftutvikling i den enkelte celle, og derfor heller ikke at CRISPR forårsaker kreft, slik enkelte omtaler av artiklene antyder. For videre bruk av CRISPR er følgende aspekter relevante:
- Problemstillingene gjelder bruk av CRISPR som genterapi. Den vil ikke gjelde for eksempel genredigerte planter i matproduksjon.
- Dersom man skal behandle sykdom med celler som er genredigert utenfor kroppen, slik det ble gjort i studiene, bør man kontrollere at man bruker celler med funksjonelt p53.
- Dersom man skal bytte ut eller sette inn nytt DNA med CRISPR i celler inni kroppen, kan det være utfordrende å gjøre det effektivt nok (fordi de fleste cellene i kroppen har funksjonelt p53).
- Problemstillingen gjelder bare i tilfeller der man ønsker å bytte ut eller sette inn nytt DNA, ikke når man vil ødelegge/inaktivere et gen. Det er sistnevnte strategi som benyttes i flere av CRISPR-behandlingene som utvikles først. Faktisk har ett av selskapene som utvikler slike behandlinger, presisert at de i sine forskningsprogrammer ikke har observert noen av effektene som ble vist i artiklene.
- Andre forskere har presisert og vist at det finnes måter å øke HDR, og dermed effektiviteten ved utbytting eller innsetting av DNA, uten å påvirke p53.
Kort oppsummert; funnene i artiklene betyr at man i utviklingen av cellebaserte genterapier med CRISPR må bruke gode måter å styre DNA-reparasjon for å øke effektiviteten. Samtidig må man ha gode kontroller for å unngå å bruke celler med økt kreftrisiko til sykdomsbehandling.
En ting er sikkert; som med alle nye teknologier har vi fortsatt mye igjen å lære om CRISPR. Det vil også garantert dukke opp flere utfordringer på veien mot å bruke metoden i sykdomsbehandling og andre bruksområder. Men de tusenvis av studiene som allerede er publisert, viser at CRISPR utvilsomt har stort potensiale, og at vi er gode på å løse utfordringer underveis. Det er mye som tyder på at vi kan klare det denne gangen også.
