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Neuentwickelte Gen-Scheren sind auch nicht besser als die alten
Um die neue Gen-Schere zu testen, hatten die Wissenschaftler im Reagenzglas eine Art Übungsparcours aufgebaut mit vielen synthetisch hergestellten DNA-Molekülen. Diese enthielten Variationen der Gensequenz, die Crispr/Cas12a eigentlich editieren sollte. Dabei zeigte sich, dass die Schere auch an Stellen andockte und den DNA-Doppelstrang durchschnitt, die sich in bis zu vier Positionen von der eigentlichen Ziel-Sequenz unterschieden. Das bedeutet, dass Crispr/Cas12a s eine große Anzahl von deutlich vom Zielort abweichenden und eindeutig nicht übereinstimmenden Stellen beschädigte.
Gleichzeitig zeigte sich, dass die Schere auch an vielen Stellen andockte und nur einen der beiden Stränge durchschnitt, also nur eine Art Kerbe in die DNA schlug, anstatt sie zu schneiden. Da auch diese Kerben vom Reparaturmechanismus der Zelle wieder geschlossen werden, kann es dadurch zu vielen nicht geplanten Mutationen kommen.
Die Wissenschaftler zogen aus ihren Ergebnissen den Schluss, dass Computerprogramme, die im Allgemeinen zur Vorhersage von Off-Target-Effekten von Crispr-Systemen verwendet werden, diese Art von unbeabsichtigten DNA-Einschnitten nicht erkennen können. Sie seien nur durch spezielle Nachweismethoden oder die Sequenzierung des gesamten Genoms des editierten Organismus nachweisbar. Gleichzeitig lieferten die Forscher auch eine mögliche Begründung für diese unerwarteten Nebeneffekte: Es sei die natürliche Aufgabe von Cas12a, Bakterien gegen eindringende Viren zu verteidigen. Diese würden ihr Genom relativ schnell ändern, so dass es für das bakterielle Immunsystem effektiv sei, wenn die Gen-Schere neben der Zielsequenz auch ähnliche Gensequenzen attackiere. [lf]
VLOG: Crispr/Cas: Schon wieder unerwünschte Nebeneffekte festgestellt (11.03.2020)