Biotechnologie

CRISPR kan een sleutelrol spelen in nieuwe technologieën die worden gebruikt om virussen zoals H5NI en influenza te identificeren

mm
Gepubliceerd op
Bijgewerkt op
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Toelichting: Securities.io kan een vergoeding ontvangen wanneer u links naar beoordeelde producten gebruikt. Dit beïnvloedt onze redactionele beoordelingen niet. Wij zijn geen geregistreerd beleggingsadviseur; dit is geen beleggingsadvies. Lees onze affiliateverklaring.

CRISPR kan meer dan genbewerking

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) staat vooral bekend als een hulpmiddel voor genetische manipulatie en recentelijk voor het genezen van genetische aandoeningen zoals sikkelcelziekte. We verkennen veel van deze toepassingen in ons artikel “Van blindheid tot vleesvervangers: CRISPR-genbewerking blijft veelbelovende resultaten opleveren”.

Wat CRISPR uniek maakt als genetisch hulpmiddel is het vermogen om exacte genetische sequenties nauwkeurig te matchen en te identificeren.

Deze nauwkeurigheid wordt nu hergebruikt voor het testen van ziekten en kan eenvoudiger in gebruik en kostenefficiënter zijn dan de meer gangbare PCR-tests.

Onderzoekers van het Broad Institute, MIT en Princeton University hebben de release aangekondigd van een striptest gebaseerd op CRISPR-technologie, die in staat is om de twee hoofdtypen seizoensgriep, influenza A en B, evenals seizoensgriepsubtypen H1N1 en H3N2, van elkaar te onderscheiden.

Hoe werkt het?

De technologie werd voor het eerst ontwikkeld in 2020, onder de naam SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Deze was gebouwd op een eerder ontwikkelde CRISPR-gebaseerde testmethode, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Hoewel SHERLOCK efficiënt was, vergrootten de meerdere stappen van de methoden de kans op fouten en onjuiste uitlezingen.

Bron: Nature

De nieuwe SHINE-methode kan in plaats daarvan virussen detecteren met zowel een papieren kleurmetrische uitlezing als een fluorescente uitlezing in een buis. Bovendien kunnen de resultaten van de fluorescente uitlezing geautomatiseerd worden geïnterpreteerd via een bijbehorende smartphone-applicatie.

Waarom het belangrijk is

PCR-testen zijn duur en vereisen gespecialiseerde apparatuur. Als gevolg hiervan wordt slechts een klein aantal patiënten getest (buiten pandemische omstandigheden, uiteraard), meestal alleen het segment van patiënten dat een ziekenhuis bezoekt in plaats van hun huisarts.

Antigeentesten worden vaak gebruikt als alternatief voor PCR-testen, maar ze zijn veel minder betrouwbaar en gevoelig.

Met een juiste stamidentificatie tegen lage kosten en complexiteit, zouden clinici bijvoorbeeld kunnen beslissen of ze Oseltamivir moeten gebruiken. Dit veelgebruikte antiviraal middel is alleen effectief tegen sommige stammen.

Een andere toepassing zou wetenschappers kunnen helpen een epidemische uitbraak beter te monitoren via snelle tests in het veld.

CRISPR presteert beter dan eerdere methoden

De uitbreiding van SHINE in 2024 naar verschillende griepstammen is gericht op het vervangen van de momenteel gebruikte methode in pathologielaboratoria, met name PCR.

Typische diagnostische benaderingen zoals polymerasekettingreactie (PCR) vereisen lange verwerkingstijden, getraind personeel, gespecialiseerde apparatuur en vriezers om reagentia op -80°C op te slaan, terwijl SHINE kan worden uitgevoerd bij kamertemperatuur in ongeveer 90 minuten. Momenteel vereist de test alleen een goedkope warmteblok om de reactie te verwarmen, en de onderzoekers werken eraan om het proces te stroomlijnen met als doel resultaten binnen 15 minuten te leveren.

Over het algemeen kunnen CRISPR-gebaseerde tests beter presteren vanuit een praktisch en commercieel perspectief en uiteindelijk PCR vervangen bij het testen van sterk variabele virussen zoals griep en coronavirussen.

Volgende virussen in de rij

De komende versie van de CRISPR-gebaseerde striptests zal waarschijnlijk worden uitgebreid zodat ze kunnen worden gebruikt om het influenzavirus en de aanwezige stam te detecteren en om virussen met vergelijkbare symptomen, zoals coronavirussen en influenza (griepvirus), van elkaar te onderscheiden.

Een ander urgent onderwerp zijn de vogel- en varkensinfluenza-stammen. Deze ziekten veroorzaken enorme schade aan landbouwbedrijven. Ze vormen ernstige risico’s voor de menselijke gezondheid, met zelfs een kans op het veroorzaken van een nieuwe pandemie als deze virussen zich van hun dierlijke gastheren naar mensen aanpassen.

Vanwege het eerder aangetoonde succes met COVID en nu griep, is het waarschijnlijk dat CRISPR-gebaseerde tests zoals SHINE binnenkort veel vaker zullen worden gebruikt. Dit zal vooral nuttig zijn voor snel evoluerende virussen, waarbij het bijhouden van de verspreiding van verschillende stammen cruciaal is, een taak waarin antigeenstrips meestal slecht presteren.

CRISPR-bedrijven

1. Ginkgo Bioworks

DNA Prijsgrafiek

Het bedrijf produceert op aanvraag organismen voor specifieke toepassingen. Deze omvatten biomedische toepassingen en tal van industriële en materiaalkundige programma’s.

Het heeft ook een grote biosecurity-sectie, die tijdens de pandemie floreerde.

Ginkgo Bioworks (DNA ) heeft zijn toepassingen breed gediversifieerd met vele onderzoeksprogramma’s en partnerschappen:

Het verdient geld door eerst vooraf betaald te worden voor het ontwikkelingsproces en vervolgens via royalty’s op het eindproduct.

De partnerschappen van Ginkgo breiden zich voortdurend uit, met:

Ginkgo Bioworks werkt ook samen met alle grote landbouwbedrijven, waarvan de meesten interesse hebben in biobrandstofproductie en microbiologie. Enkele hiervan zijn Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta en meer.

De ervaring van Ginkgo met op maat gemaakte ontwerpen van genetische sequenties, evenals met biosecurity-monitoring, maakt het een goede kandidaat om te profiteren van de opkomst van nieuwe DNA-gebaseerde testmethoden.

Nu CRISPR-gebaseerde tests bewezen hebben een levensvatbaar alternatief voor PCR-tests te zijn (een enorme markt, zelfs buiten pandemische omstandigheden), zou Ginkgo zijn ervaring en partnerschappen kunnen benutten om een deel van deze opkomende markt te veroveren.

2. Editas Medicine, Inc.

EDIT Prijsgrafiek

Editas werd opgericht door Jennifer Doudna, een ontdekker van CRISPR-Cas9. Editas begon met Cas9, maar richt zich nu op een eigen versie van Cas12 die ze hebben ontwikkeld: AsCas12a.

U kunt meer lezen over de unieke eigenschappen van Cas12a in ons speciale artikel “Wat is CRISPR-Cas12a2? & Waarom is het belangrijk?”.

Kort samengevat is Cas12a uniek omdat:

  • Moeilijk op te lossen problemen met Cas9 kunnen werkbaar zijn met Cas12a
  • Dit leidt tot hogere kansen op genbewerking dan met Cas9.
  • Meer dan één gen kan tegelijk worden gemodificeerd met Cas12a.

U kunt ook een overzicht lezen van al Jennifer Doudna’s bedrijven in het bijbehorende artikel “Top Jennifer Doudna-bedrijven om in de gaten te houden.”

Editas richt zich op sikkelcelziekte (SCD) en bèta-thalassemie, 2 ziekten waarbij het de race voor de eerste goedkeuring van een behandeling verloor aan concurrenten CRISPR Therapeutics en BlueBirdBio (CRSP ).

Desondanks bezit Editas aanzienlijke patenten op CRISPR-Cas12, die door andere onderzoekers aan de University of New South Wales, Australië, zijn gebruikt om een COVID-19-striptest te ontwikkelen (de striptest van de hierboven genoemde Broad Institute-onderzoekers gebruikte CRISPR-Cas13).

Editas richt zich op andere CRISPR-versies dan de “klassieke” CRISPR-Cas9, wat van pas kan komen om snel de CRISPR-striptestmarkt te betreden en (met of zonder partnerschap) hun eigen versie van de striptests te commercialiseren die door onderzoekers aan toonaangevende universiteiten zijn ontwikkeld.

mm

Jonathan is een voormalig biochemisch onderzoeker die werkzaam was in genetische analyse en klinische proeven. Hij is nu een aandelenanalist en financieel schrijver met een focus op innovatie, marktcycli en geopolitiek in zijn publicatie 'The Eurasian Century'.