CRISPR-kur mot Covid-19?

Av MARIANNE SYNNES EMBLEMSVÅG

VERDEN ER I FERD MED Å STENGE NED igjen på grunn av en sekundær bølge av koronatilfeller. Det var for så vidt ventet, men vi holder pusten mens vi venter på en vaksine som skal gi oss hverdagen tilbake igjen. En rekke bioteknologiselskaper, globale vaksineprodusenter og andre organisasjoner er i gang med å utvikle vaksiner mot covid-19, men foreløpig er ingen på markedet. I mellomtiden går bedrifter konkurs, studenter sliter med studieprogresjon og ensomhet, folk blir syke og alle lurer på når dette skal ta slutt.

SARS-CoV-2 TOK OSS PÅ SENGEN, og det synes ikke som om vi lærte noen ting av SARS i 2003. I løpet av noen få uker spredte SARS-viruset seg fra Guangdong-provinsen i Kina og infiserte mennesker i 37 land. Frykten var at denne pandemien skulle bli like ille som influensapandemien i 1918, som drepte 40 millioner mennesker. SARS ble heldigvis ikke så alvorlig som fryktet, den infiserte om lag 10 000 mennesker og drepte 1000. Men det unike var den økonomiske påvirkningen SARS hadde, basert på en frykt som viste seg å være unødig. Vi var likevel ikke forberedt på et nytt koronavirus, og hva skjer neste gang det dukker opp et nytt virus – skal vi igjen stenge ned landet og verden mens vi venter på en vaksine? Å utvikle nye vaksiner er komplisert, dyrt og det tar lang tid.

KAN VI LÆRE NOE AV ANDRE ORGANISMERS evne til å bekjempe virus? De fleste vet at CRISPR er et molekylært verktøy for å redigere gener, men kanskje ikke at CRISPR egentlig er en del av mikroorganismenes immunforsvar. CRISPR betegner en type DNA-sekvenser som finnes i flere bakterier og andre mikroorganismer kalt Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Når bakterien blir angrepet av virus, lagrer den biter av virussekvenser i sitt eget DNA (CRISPR-sekvenser).

DERSOM BAKTERIEN PÅ NYTT BLIR ANGREPET av tilsvarende virus, kopieres det lagrede virus-DNAet til et RNA-molekyl sammen med et Cas-protein (CRISPR associated protein) fra et nærliggende Cas-gen. Cas-proteinene er ulike enzymer som kan kutte enten DNA eller RNA. RNA-molekylet binder seg så til den matchende sekvensen i virusets arvemateriale, mens Cas-proteinet kutter opp den spesifikke sekvensen i viruset. CRISPR-sekvensene er altså sammen med Cas-proteinene en forsvarsmekanisme mot virus som invaderer bakterier (bakteriofager).

FORSKERE HAR SETT PÅ om bakterienes eget immunforsvar CRISPR kan brukes mot virus i menneskets tjeneste. Freije m.fl. (1) har vist at CRISPR-Cas13 kan brukes til å oppdage og modifisere enkelttrådet RNA-virus og derved hindre dem i å infisere flere humane celler ved å redusere viralt RNA opptil 40 ganger. De slo fast at det antivirale systemet CRISPR-Cas13, som bruker sekvensspesifikk RNA til å beskytte bakterievertcellen mot bakteriofag-infeksjoner, også virker i humane virusinfiserte celler. I en ny studie har Abbott m.fl (2) vist at CRISPR kan være en potensiell behandling både mot SARS-CoV-2 og influensavirus. Den såkalte PAC-MAN-metoden (prophylactic antiviral CRISPR in human cells) kan hemme viruset effektivt.

SELV OM DEN NYE ANVENDELSEN av CRISPR-teknologien til å bekjempe virus ennå bare er på forskningsstadiet, kan PAC-MAN-metoden på sikt gi oss en ny behandlingsmetode for ulike virussykdommer. Den er spesielt interessant for fremtidige nye virus som det mangler vaksiner eller legemidler mot, eller mot langvarige virussykdommer hvor tilgjengelige medisiner er ineffektive.

Referanser

1. Freije C, Myhrvold C, Boehm C, Lin A, Welch N, Carter A, et al. Programmable inhibition and detection of RNA viruses using Cas13. Molecular Cell. 2019;76(5):826-37.
2. Abbott T, Dhamdhere G, Liu Y, Lin X, Goudy L, Zeng L, et al. Development of CRISPR as an antiviral strategy to combat SARS-CoV-2 and influenza. Cell. 2020;181(4):865-76.