Pioniers van genbewerking winnen Nobelprijs in scheikunde

Jennifer Doudna en Emmanuelle Charpentier hebben woensdag de Nobelprijs in scheikunde gewonnen voor hun werk in het ontwikkelen van CRISPR, een genbewerkingstool.

Waarom het er toe doet: Genbewerking zou de biologie en de geneeskunde kunnen transformeren met haar brede toepassingen voor het begrijpen en behandelen van ziekten, het optimaliseren van gewassen en het uitroeien van plagen. Maar het potentiële gebruik ervan bij de behandeling van menselijke ziekten door het veranderen van genen die kunnen worden geërfd, roept grote ethische vragen op die wetenschappers decennia lang zullen uitdagen.

De achtergrond: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats oftewel CRISPR, geclusterde regelmatig interspaced korte palindromische herhalingen, zijn sequenties van genetische code die bacteriën hebben ontwikkeld om binnendringende virussen te vinden en te bestrijden.

● In 2012, hebben Doudna, een biochemicus aan de Universiteit van Californië, Berkeley, en Charpentier, een microbioloog nu aan het Max Planck Instituut voor Infectiebiologie, gemeld dat CRISPR kan worden geprogrammeerd om enzymen te leiden tot genetische sequenties die het enzym dan precies knipt of bewerkt, door het inschakelen van een gen of het veranderen van de functie.

Tussen de regels door: Doudna en Charpentier werden al enkele jaren beschouwd als topkandidaten voor de prijs, maar er is een voortdurende strijd over patenten voor CRISPR en het gebruik ervan.

● Berkeley en MIT hebben jarenlang gestreden over de patentrechten op CRISPR, al is het onduidelijk hoe de Nobelprijs de juridische strijd zal beïnvloeden.
● Andere onderzoekers, waaronder Feng Zhang van het Broad Institute van het MIT, hebben ook belangrijke bijdragen geleverd aan genbewerking, maar werden niet erkend door het Nobelcomité.

Wat men moet bekijken: Eerder deze week lanceerde Doudna Scribe Therapeutics, een opstart die zich richt op het gebruik van gemanipuleerde CRISPR-moleculen en leveringstechnologieën om cellen te bewerken terwijl ze in het lichaam zitten. (Andere benaderingen verwijderen cellen uit het lichaam, bewerken ze en herintroduceren ze).

● Scribe, die samenwerkt met Biogen, is op zoek naar de behandeling van amyotrofische laterale sclerose (ALS) als eerste per FierceBiotech.

Te noteren: ''De prijs brak records en ging de wetenschapsgeschiedenis in als de enige Nobel wetenschapsprijs ooit gewonnen door twee vrouwen,'' schrijft Sharon Begley in STAT.

● Slechts zeven vrouwen hebben de Nobelprijs in de scheikunde gewonnen, en slechts 22 in totaal hebben gewonnen in de wetenschappen — met inbegrip van Andrea Ghez, die deze week de Nobelprijs in natuurkunde meewon.

Vertaling: Gerda Eynatten-Bové

Bron: Axios

Scribe Therapeutics komt te voorschijn met $20M, Biogen pact om CRISPR-hindernissen weg te ruimen

Door CRISPR-moleculen vanaf nul te bouwen, kan Scribe behandelingen maken die het genoom veilig en effectief kunnen bewerken en die klein genoeg zijn om in adeno-geassocieerde virussen te passen. (Pixabay)

CRISPR evolueerde in bacteriën als een vorm van ''genetisch vandalisme'', zoals George Church, Ph.D. het stelt, om ziekteverwekkers af te weren. Dat betekent dat het heel goed werkt bij bacteriën, maar dat het op verschillende obstakels stuit wanneer onderzoekers proberen om in de mens te werken. Jennifer Doudna's nieuwste CRISPR-onderneming is van plan om die hindernissen te overwinnen met een geheel nieuw CRISPR-platform dat niet afhankelijk is van moleculen die in de natuur worden aangetroffen.

Scribe Therapeutics lanceert zich met $20 miljoen in serie A financiering om dat platform te ontwikkelen, evenals een partnerschap met Biogen om zijn technologie toe te passen. Biogen overhandigt $15 miljoen om te werken aan gen-bewerkende behandelingen voor amyotrofische laterale sclerose (ALS), met de optie om een ander neurologisch ziektedoelwit na te gaan. De Big Biotech hangt vast voor nog eens $400 miljoen aan ontwikkeling en commerciële mijlpalen tussen twee ALS-doelen.

‘’Er zijn soorten ALS waarvan we de onderliggende genetica volledig begrijpen. Dat maakt het een ideaal doelwit voor ons om er achteraan te gaan met een genoom bewerkingstechnologie. We hoeven ons niet af te vragen, als we deze onderliggende genetica veranderen, gaat het dan de baan van de ziekte veranderen?'' zei Scribe CEO Benjamin Oakes, Ph.D. die samen met Jennifer Doudna, Ph.D., Brett Staahl, Ph.D., en David Savage, Ph.D., het bedrijf mede heeft opgericht.

De CRISPR-moleculen omvatten een RNA gids die de doel DNA-sequentie herkent en een enzym, meestal Cas9, dat ze snijdt. Wetenschappers, waaronder Doudna's team aan de Universiteit van California, Berkely, hebben in de loop der jaren meer enzymen geïdentificeerd, maar deze benadering van het ontdekken ervan in de natuur — in plaats van het ontwerpen van nieuwe, speciaal gebouwde — beperkt het bereik van CRISPR.

Door CRISPR-moleculen vanaf nul te bouwen, kan Scribe behandelingen creëren die het genoom veilig en effectief kunnen bewerken en die klein genoeg zijn om in adeno-geassocieerde virussen, of AAV's, te passen, die een van de beste manieren zijn om CRISPR-behandelingen aan het lichaam toe te dienen.

We gingen zitten en vroegen ons af welke eigenschappen we van een therapeutisch molecuul wilden,'' zei Oakes. ‘’Wat duidelijk werd was een enkele molecule die het genoom goed kon bewerken met zo weinig mogelijk eiwit en zeer specifiek was.’’

Scribe's oprichters waren bezorgd over off-target effecten, waar een CRISPR behandeling niet-gerichte delen van het genoom bewerkt en schadelijke bijwerkingen veroorzaakt. Maar ze hopen dat hun technologie nog een stap verder kan gaan en zich nog preciezer kan richten op sequenties, zodat het kan focussen op ziekten die worden veroorzaakt door mutaties waarbij slechts één nucleotidebasis — of letter — in het genoom wordt veranderd.
 
Sommige CRISPR-gebaseerde behandelingen, zoals CRISPR Therapeutics' en Vertex's sikkelcelprogramma, bewerken het genoom van cellen ex vivo — dat wil zeggen, buiten het lichaam. Scribe's focus is in vivo bewerken, wat ziekte-veroorzakende mutaties in het lichaam corrigeert.

De eerste technologie, dubbed X-Editing genaamd, is gebaseerd op CRISPR-CasX, dat werd ontdekt in Doudna's lab. De teamleden ontwikkelden een CRISPR-molecuul dat hun gewenste eigenschappen had en testten vervolgens wat er zou gebeuren als ze verschillende delen ervan veranderden.

‘’We testten duizenden en duizenden verschillende veranderingen tegelijk. We kunnen dan de beste veranderingen nemen, beginnen ze op elkaar te stapelen en die exacte vraag opnieuw stellen. Wij kunnen voor een molecule selecteren die zeer actief en zeer specifiek tezelfdertijd is, '' zei Oakes.

Hij vergelijkt het werk van Scribe met de domesticatie van teosinte bij graan: '' Elk van deze cycli is als het planten op een veld en het plukken van het graan dat enkel een klein beetje groter en een klein beetje dikker is.''.

‘’Het is geen snel of gemakkelijk proces, en het is ‘’heel veel minder opwindend '' dan het ontdekken van een nieuw enzym’’, voegde Oakes toe. Maar al deze techniek zal aan de CRISPR behandelingen van de toekomst bijdragen, waar de aanwinsten reusachtig zouden kunnen zijn. X-bewerking is het eerste product van het werk van Scribe, maar het zal niet het laatste zijn — het is één van vele te komen technologieën die in één enkel, voortdurend evoluerend en uitbreidend platform zullen passen, zegt het bedrijf.

Naast het werken aan ALS-behandelingen met Biogen, wil Scribe zijn eigen pijplijn ontwikkelen, en ook samenwerken met andere biofarmaceutische bedrijven. Het heeft verschillende gebieden geïdentificeerd waarop de technologie nuttig zou kunnen zijn, waaronder neurologische ziekten, genetische vormen van blindheid, neuromusculaire ziekten en bloedaandoeningen.

‘’Partnering betekent niet alleen het verlenen van licenties voor al haar werk, zei Svetlana Lucas, Ph.D., Scribe's chief business officer.

''Wij zouden in partnering geïnteresseerd zijn om onze pijpleiding samen met de Grote Farmaceutische Industrie te ontwikkelen omdat wij klein en nederig zijn over wat wij kunnen en niet kunnen doen,'' voegde ze toe. ''Wij zijn geweldig in techniek en het ontdekken van technologieën, maar er is reusachtige deskundigheid in Grote Farmaceutische bedrijven in termen van klinische ontwikkeling, productie en het eigenlijk kennen van de ziekten waar achter wij gaan''.

Vertaling: Gerda Eynatten-Bové

Bron: Fierce Biotech