Erste Genschere aus Eukaryoten entdeckt

Um das In-vivo-Editing zu steigern, konzentrierten sich die Forschenden auf ein System, das sie aus dem Pilz Spizellomyces punctatus (SpuFz1) isolierten. Dieses System war anfangs deutlich weniger effizient als CRISPR/Cas. Durch strukturelle Anpassungen sowohl der Leit-RNA als auch der Proteinkomponente gelang es den Forschenden, die Effizienz des Systems um fast eine Größenordnung zu steigern.

Mit dieser Optimierung gaben sich die Forschenden allerdings nicht zufrieden. Für weitere Effizienzsteigerungen führte das Team exakte Strukturanalysen des SpuFz1-Komplexes durch. Dabei zeigte sich, dass die Interaktion zwischen der Leit-RNA und den katalytischen Domänen von Fanzor deutlich ausgedehnter ist, als dies für die prokaryotischen CAS-Endonukleasen der Fall ist. Dies deutet darauf hin, so die Wissenschaftler, dass die Leit-RNA eine Rolle bei den katalytischen Reaktionen von Fanzor spielen könnte.

Gelingen weitere Effizienzsteigerungen, haben die kompakten Fanzor-Systeme durchaus das Potenzial, als Therapeutika eingesetzt zu werden, da sie sich wohl leichter einen Zugang zu humanen Zellen und Gewebe verschaffen können, als CRISPR/Cas-Systeme.

»CRISPR-basierte Systeme sind weit verbreitet und leistungsstark, weil sie leicht umprogrammiert werden können, um auf verschiedene Stellen im Genom abzuzielen«, sagt Zhang in einer Mitteilung in »MIT News«. Und er ergänzt: »Das von uns charakterisierte neue System ist eine weitere Möglichkeit, präzise Veränderungen in menschlichen Zellen vorzunehmen und ergänzt die Tools zur Genombearbeitung, die wir bereits haben.«

Im Gegensatz zu einigen CRISPR- Systemen verursacht das Fanzor-System keine »Kollateralaktivität«, bei der ein RNA-gesteuertes Enzym nicht nur sein DNA-Ziel spaltet, sondern auch benachbarte DNA oder RNA in Teilen abbaut.