Dat veranderde met de ontdekking en ontwikkeling van Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, afgekort CRISPR. CRISPR's zijn korte segmenten van herhaalde codes in het DNA van bacteriën die oorspronkelijk ontdekt werden in 1987 door Japanse wetenschappers.
CRISPR is een afkorting van Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats en is een belangrijk onderdeel van het bacteriële verdedigingsmechanisme tegen virussen.
CRISPR-Cas is een nieuwe technologie die het mogelijk maakt om erfelijk materiaal van virussen, bacteriën, cellen, planten en dieren op relatief eenvoudige wijze, zeer nauwkeurig en efficiënt te veranderen.
De CRISPR-revolutie
Uitvinders Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna en Feng Zhang kwamen op het idee om de CRISPR/Cas moleculaire schaar van de bacteriën te gebruiken om DNA te knippen in andere organismen zoals planten, dieren en mensen.
De Franse microbiologe Emmanuelle Charpentier en de Amerikaanse biochemica Jennifer Doudna hebben de Nobelprijs voor Scheikunde gekregen voor hun ontdekking van CRISPR-Cas9.
Wereldwijd is afgesproken dat de mens het DNA van de mensheid niet zal veranderen. Maar het kan wél: aanpassen van wat ook wel 'de kiembaan' wordt genoemd.
Epigenetische veranderingen kunnen ontstaan omdat genen door bijvoorbeeld stress, roken of eetgewoontes aan of juist uit worden gezet. Op een gen ligt de informatie om een eiwit aan te maken. Al deze eiwitten hebben een taak in het lichaam. Als een gen actief is, kan eiwit kan zijn werk doen.
Vaak zit de afwijking in een gen dat eigenlijk andere fouten in het DNA moet repareren. Is zo'n reparatiegen stuk, dan kunnen er steeds nieuwe DNA-fouten in de cel ontstaan. Daardoor kan de cel ongeremd gaan delen. Als cellen ongeremd gaan delen, ontstaat er een kwaadaardige tumor.
In landen als de Verenigde Staten, China en Argentinië zijn methodes als CRISPR-Cas wel toegestaan. De keuze is simpel: wij gaan deze technieken dan ook daar toepassen, en onze producten van daaruit naar de rest van de wereld exporteren.
De genetische code beschrijft hoe mRNA wordt gelezen om een eiwit te vormen. Deze code is universeel geldig bij alle bekende organismen. Een mRNA-streng bestaat uit een opeenvolging van basen. Er zijn vier verschillende basen: Adenine (A), Guanine (G), Uracil (U) en Cytosine (C).
Het toevoegen van goede eigenschappen aan levende organismen, zoals resistentie tegen ziektes of droogte, kan ook door soorten met elkaar te kruisen. Maar bij kruisingen komen er ook ongewilde eigenschappen mee. Het proces om via kruisingen die ongewilde eigenschappen weer kwijt te raken kost tientallen jaren.
Bij genetische manipulatie worden stukjes van het DNA van een plant of dier, met daarin een bepaald gen, geknipt en weer geplakt in de cel van een ander organisme. Denk daarbij bijvoorbeeld aan maïs. De cel krijgt daardoor de eigenschappen van het toegediende gen.
Met genbewerking kunnen ze precieze wijzigingen in het DNA aanbrengen, die tot nieuwe, nuttige eigenschappen leiden. Preciezer dan het geval is bij klassieke kruising of oudere zogenoemde 'mutagenesetechnieken', waarbij met straling of chemicaliën mutaties worden uitgelokt.
De CRISPR-cas9 techniek maakt het mogelijk om DNA van cellen of organismen zeer gericht te veranderen. Dankzij 'gids- RNA' kan het Cas9 enzymsysteem zeer specifiek binden aan dubbelstrengs DNA en de bewuste sequentie doorknippen. Op die plek kan vervolgens donor-DNA worden ingebracht.
Het gids-RNA bestaat uit een 20-tal nucleotiden (letters) die precies gelijk zijn aan de nucleotiden in een stukje DNA dat geknipt moet worden. Het gids-stukje leidt het Cas eiwit naar de juiste plek in het DNA waar het een gen in twee stukken kan knippen net zoals een schaar.
Dat RNA wordt opgenomen door een enzym dat kortweg Cas (CRISPR-associated proteins) wordt genoemd. Deze enzymen laten zich door het RNA (ook wel guide-RNA genoemd) naar het virus loodsen. Eenmaal daar aangekomen, knipt het enzym het DNA van het virus in stukjes, waardoor het virus zich niet meer kan vermenigvuldigen.
Mutagene technieken niet meer vrijgesteld van GMO-wetgeving
Het Hof zet nu een rem op innovatie: nieuwe mutagenese technieken zoals CRISPR-Cas moeten voortaan voldoen aan de wettelijke vereisten inzake voorzorgsmaatregelen, risicobeoordeling en traceerbaarheid. CRISPR-Cas valt voortaan dus onder strenge GMO-wetgeving.
Bij de mens bevindt het DNA zich in de kern van iedere cel (Wikipedia). Iedere cel in ons lichaam heeft één kern (Wikipedia) en het DNA in de kern van alle cellen bevat hetzelfde DNA. Het totale DNA van een organisme wordt het genoom (Wikipedia) genoemd.
De cellen kunnen van de patiënt zelf zijn of van een donor. Gentherapie behandelt aandoeningen door genen te veranderen, te vervangen, te inactiveren of toe te voegen. Bij gentherapie wordt nieuw DNA in de cellen van een mens gezet.
ROTTERDAM - Gevoeligheid voor stress is in veel gevallen genetisch bepaald. Vier op de tien Nederlanders zijn door variaties in hun genen gevoeliger voor stress, en daardoor hebben ze sneller last van overgewicht en depressies. Tien procent van de Nederlanders is juist minder gevoelig voor stress.
DNA molecuul
De mens heeft 3.200.000.000 verschillende DNA letters. Per cel bevat het DNA van de mens ongeveer 2 meter DNA en ons lichaam 74 miljoen km DNA, dat is meer dan 240x heen en terug naar de zon.
DNA wordt gehaald uit de kernen van lichaamscellen. Het DNA kan op verschillende plaatsen in ons lichaam gevonden worden. Het DNA blijft 100% betrouwbaar zolang deze lichaamscellen nog intact zijn. Dus zolang ze nog 'leven'.
Het apparaat zelf is gratis, maar de cartridge die je per test moet gebruiken kost nu (nog) 1.250 euro. Dit wordt naar verwachting steeds goedkoper. Daarnaast kun je er niet in spugen om je DNA te analyseren, maar moeten nog wat voorbereidingen worden verricht op je DNA.
Beschadiging van het DNA treedt op door blootstelling aan straling, zoals het ultraviolette bestanddeel van zonlicht en röntgenstralen. Maar ook toxische stoffen beschadigen het DNA, zoals bestanddelen van sigarettenrook en chemotherapeutica, zoals cisplatine.
Reparatie is belangrijk, want ongerepareerde schades kunnen leiden tot kanker en versnelde veroudering. In elke cel zit daarom een moleculaire machine die constant het DNA afspeurt naar schade en die herstelt. Voor schades ontstaan door UV-straling, heet dit proces nucleotide excisie reparatie, ofwel NER.