1. Home
  2. NaturfagChevronRight
  3. BioteknologiChevronRight
  4. Medisinsk bruk av bioteknologiChevronRight
  5. Genredigering, CRISPRChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Genredigering, CRISPR

Med tradisjonelle metoder for genmodifisering og genterapi, ble hele gener satt inn i arvestoffet uten at man kunne kontrollere genets plassering. Genredigering (CRISPR-metoden) gjør det mulig å lage målrettede endringer i DNA-et til alle levende organismer.

Del av DNA-streng der ein bit blir bytt ut. Illustrasjon.

Klippe og lime DNA med restriksjonsenzymer og ligaser

Restriksjonsenzymer har vært et av genteknologiens viktigste verktøy. De finnes i flere bakterier og kutter spesifikke gjenkjennings-sekvenser (4 basepar eller lengre), mens ligaser er enzymer som limer sammen bruddene. Restriksjonskutting er altså en teknikk som benytter restriksjonsenzymenes evne til å kjenne igjen bestemte korte sekvenser av dobbeltrådet DNA og kan klippe DNA-et der. Problemet er at det finnes mange lignende sekvenser slik at det kan bli mange kuttsteder, spesielt i større .

Genredigering

Plansje som viser CRISPR-teknologien. Illustrasjon.
CRISPR-Cas9-genredigering

DNA er arvematerialet til alle levende organismer. Et gen er et avgrenset område på DNA-et, som koder for proteiner, og det er med på å bestemme egenskapene våre.

Det finnes flere genredigeringsteknikker, men den som har vært mest aktuell de siste årene er CRISPR-teknologien (Clustered Regularly Interspaced Short Palendromic Repeats technology). Det som gjør den spesiell, er at man kan bestemme hvor i arvestoffet endringen skjer.

Genredigering gjør det mulig å gjøre målrettede endringer i DNA-et til alle levende organismer.

CRISPR-teknologien

CRISPR er en teknologi der spesielle enzymer og syntetisk RNA brukes til å klippe opp og redigere DNA. Det er en teknologi som kan lage kutt i en hvilken som helst posisjon i en DNA-sekvens. Denne teknologien er utviklet fra måten bakterier forsvarer seg på.

Ved bruk av CRISPR-teknologien kuttes DNA -tråden i to, slik at det blir et dobbelttrådbrudd. Det blir tilsatt en spesiell RNA-bit og et enzym. Enzymet kutter DNA der RNA-biten har festet seg. Deretter kan man fjerne, bytte ut eller legge til en DNA-bit. DNA-tråden settes sammen igjen ved hjelp av kroppens eget reparasjonssystem.

Oppsummert

  • Ligase brukes (i celler) ved replikasjon før celledeling.
  • I genteknologi brukes det for å spleise/lime sammen DNA-biter.
  • I CRISPR brukes kroppens eget reparasjonssystem. Cellen kan bruke en intakt DNA-kopi som mal for reparasjon.

Produkter framstilt ved genredigering

Eksempler på produkter det forskes på og som har blitt framstilt ved genredigering:

  • ris, hvete og tomater som er motstandsdyktige mot soppinfeksjon
  • hvete med redusert gluteninnhold
  • raps som tåler sprøytemidler med virkestoffet sulfonylurea

Bruk hos dyr

Frittgående griser. Foto.
Frittgående griser

I USA er genredigering brukt for å lage griser som er resistente mot Porcine Respiratory and Reproductive Syndrome (PRRS), en sykdom som tar livet av mange griser i store deler av verden hvert år. I Edinburgh er det laget griser som er motstandsdyktige mot afrikansk svineinfluensa. Grisene har fått endret et gen slik at det tilsvarer en genvariant som finnes i villsvin, og som gir beskyttelse mot viruset.

Atlantisk laks i blått havvann. Foto.
Atlantisk laks

I Norge er ikke genredigering tatt i bruk utenfor forskningslaboratorier, men det gjøres blant annet forsøk på laks ved Havforskningsinstituttet. Der har de lyktes med å lage steril laks uten kjønnsceller ved å fjerne deler av et gen med CRISPR-metoden. Forskerne bak arbeidet ønsker også å utforske muligheten til å gjøre laks motstandsdyktige mot lakselus og virussykdom. [1]

Bruk hos mennesker

Lunge med kreft og enzym med DNA. Illustrasjon.
CRISPR genredigering kan i framtiden bli brukt til behandling av lungekreft.

Det er også mange som utforsker muligheten for å bruke genredigering til å behandle sykdom hos mennesker, enten ved å reparere sykdomsgivende genfeil, eller ved å endre gener slik at cellene blir bedre til å motstå eller bekjempe sykdom.

Forskningsprosjekter i flere land arbeider med å bruke CRISPR-teknologien til å endre pasientenes immunceller slik at de blir bedre til å gjenkjenne og drepe kreftceller. Andre behandlingmetoder kan også være nært forestående, blant annet for blindhet og arvelige blodsykdommer.

CRISPR-planter – planlegger dyrking i Storbritannia

Kilde: Bioteknologirådet om CRISPR

  1. 1«Nye metoder for å endre i gener fører med seg nye muligheter og nye etiske spørsmål. Genredigering skaper debatt innen både medisin og matproduksjon.». Bioteknologirådet. 2017.

Læringsressurser

Medisinsk bruk av bioteknologi

Hva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

  • SubjectMaterialFagstoff

    Genterapi

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    SNP – Gentester

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Syntetisk biologi

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Tang, tare og alginat – en ressurs for framtiden

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter