Ein Enzym aus dem CRISPR-System könnte zu einer Waffe gegen bestimmte Krebszellen werden. CRISPR ist ein Werkzeug, das von einem natürlichen Mechanismus inspiriert ist, den Bakterien nutzen, um ein präzises Fragment genetischen Materials zu erkennen und zu schneiden.
In Laboren wird dieses System normalerweise verwendet, um DNA gezielt zu verändern. Hier besteht seine Funktion nicht darin, das Genom zu korrigieren, sondern es nach Erkennung eines präzisen Signals zu zerstören.
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Dieses Enzym, Cas12a2 genannt, kann programmiert werden, um eine charakteristische RNA einer kranken Zelle zu erkennen. Sobald dieses Signal erkannt wird, löst es eine massive Fragmentierung des Chromatins aus, das die DNA enthält. Der Mechanismus wirkt wie ein molekularer Schalter. Solange die Ziel-RNA fehlt, bleibt das Enzym inaktiv. Wenn sie erscheint, verursacht Cas12a2 zahlreiche Brüche im Genom der betroffenen Zelle.
Die Forscher zielten insbesondere auf Mutationen ab, die TP53 betreffen, ein Gen, das in Krebserkrankungen häufig verändert ist. Einige dieser Mutationen sind mit herkömmlichen Medikamenten schwer zu behandeln. Das Team zielte auch auf Anomalien ab, die mit dem EGFR-Gen verbunden sind, und auf eine starke Aktivität des MYC-Gens. Diese Signaturen können Tumorzellen von benachbarten gesunden Zellen unterscheiden.
In Zellkulturen verlangsamte die Aktivierung von Cas12a2 die Proliferation und löste den Tod der Zielzellen aus. Zellen, denen die gesuchte RNA fehlte, wurden weitgehend verschont.
Es wurden auch Versuche an Mäusen durchgeführt. Das Enzym und seine Leit-RNA wurden mithilfe von Lipid-Nanopartikeln zu Leber- oder Lungentumoren transportiert. Die Forscher beobachteten eine Verringerung der Tumorlast in diesen Modellen. Diese Ergebnisse sind jedoch noch präklinisch und belegen noch keine Wirksamkeit beim Menschen.
Dieser Ansatz verwandelt CRISPR also in ein Werkzeug der selektiven Zerstörung, anstatt in einen bloßen genetischen Editor. Es eröffnet eine neue Methode, um Mutationen zu beseitigen, die als schwer zu bekämpfen gelten.