Bioteknologi
Kan CRISPR bli neste supervåpen mot virus?
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
CRISPRs potensial utover genredigering
Since its discovery, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), which won the Nobelprisen i kjemi 2020, has revolutionized medicine and biotechnology.
Kilde: Nobel Prize
Dette skyldes at CRISPR er den første metoden for genredigering som tillater svært presis målretting av en spesifikk genetisk sekvens, og gjør det mulig å korrigere genetiske feil enten in vitro eller in vivo uten å risikere uønskede mutasjoner.
Dette er viktig fordi urettet geninnsetting har blitt knyttet til store problemer, spesielt kreftfare, noe som gjør deres terapeutiske bruk vanskelig og kontroversiell.
CRISPR kan brukes på flere måter for å avbryte et allerede tilstedeværende gen, slette en spesifikk sekvens, eller redigere/innsette den riktige genetiske sekvensen.
Kilde: CRISPR Therapeutics
Dette utviklet seg til et medisinsk gjennombrudd med FDA-godkjenning for den første CRISPR-baserte terapien i 2023, utviklet av CRISPR Therapeutics (CRSP ) for genetiske blodsykdommer (følg lenken for en dedikert rapport om CRISPR Therapeutics).
Imidlertid er presis genredigering kontrollert av mennesker ikke det CRISPR ble brukt til i naturen. Dette er først og fremst et antiviralt verktøy som bakterier bruker for å overleve angrep fra virus.
Dette reiser spørsmålet om CRISPR kan brukes på samme måte til å behandle humane virus. Spesielt de som er vanskeligst å bekjempe med vaksiner eller antivirale behandlinger.
Dette er ideen som er undersøkt av forskere ved Islamic Azad University (SRBIAU) (Iran), Semnan University of Medical Sciences (Iran), Shahid Beheshti University of Medical Sciences (Iran), Shahroud University of Medical Sciences (Iran), og University of Bergen (Norge).
De publiserte sine funn i en systematisk gjennomgang av pågående forskning på feltet i MDPI, under tittelen “Progress in CRISPR Technology for Antiviral Treatments: Genome Editing as a Potential Cure for Chronic Viral Infections”.
De naturlige opprinnelsene til CRISPR som et virusforsvar
De fleste bakterier er under konstant trussel fra virus som er spesialiserte på å angripe dem, kalt bakteriofager (bokstavelig “bakterie‑spisere”). Fager lander på bakterien og injiserer den med sitt genetiske materiale for å replikere flere virus.
Kilde: Innovative Genomics
Hver CRISPR-genetiske sekvens som finnes i et individuelt bakteriell CRISPR er avledet fra et DNA-fragment fra en bakteriofag som tidligere hadde infisert prokaryoten eller en av dens forfedre.
På denne måten kan CRISPR-systemet gjenkjenne bakteriofagens genetiske materiale og kutte det i biter før det rekker å reprodusere seg til nye viruspartikler.
Dette danner en slags «ervervet immunitet» for bakterier mot fagevirus. CRISPR finnes i omtrent 50 % av sekvenserte bakterielle genomer.
Med tanke på hvor utbredt CRISPR-systemer er, og hvor viktige de er mot virusinfeksjoner for bakterier, kan en slik metode også brukes til å behandle virus hos mennesker?
Målretting av kroniske infeksjoner med CRISPR
Hvorfor kroniske infeksjoner?
Når man diskuterer virusinfeksjoner, er kroniske infeksjoner hovedbekymringen for leger. Dette inkluderer virus som HIV eller hepatitt.
Et problem som er spesifikt for disse sykdommene og gjør at de kan unngå både behandling og kroppens immunsystem, er at de kan gå i dvale, med det virale genetiske materialet innebygd i cellen, noen ganger stille i flere år.
Ikke bare kan det menneskelige immunsystemet ikke angripe disse latente reservoarene, men også antiretrovirale medisiner mislykkes i å påvirke disse ikke‑transkriberende områdene. Noen av disse HIV‑1‑reservoirene kan overleve i opptil 60 år i CD4+‑T‑celler.
Det finnes flere måter CRISPR‑teknologi kan brukes til å målrette disse kroniske virusinfeksjonene.
Kan CRISPR hjelpe med å kurere HIV/AIDS?
Et alternativ er gjennom genredigering, for å skape menneskelige celler som mangler reseptorene som kreves for at virusinfeksjonen skal fungere. I tilfelle av AIDS/HIV blir modifiserte CD4+‑T‑celler uten CCR5‑ og CXCR4‑ko‑reseptorer resistente mot viruset og kan blokkere dets inntreden.
Denne tilnærmingen ser ut til å fungere i laboratoriet, men vil kreve omfattende dyrestudier og deretter menneskelige kliniske studier for å avgjøre om den er effektiv og sikker nok til å bli en pålitelig kur for sykdommen.
Den samme metoden med å modifisere menneskelige celler vurderes for hepatitt C. CRISPR‑Cas13a som retter seg mot virusets inngangssted i leverceller hindrer virusreplikasjon effektivt med ekstremt begrenset skade på levercellene, mye lavere enn skadene forårsaket av viruset.
CRISPR vs. dvale Hepatitt B‑infeksjoner
På samme måte som HIV danner hepatitt‑B‑viruset et latent virusreservoir ved å bruke «kovalent lukket sirkulær DNA» (cccDNA) i leverceller.
Studier i kultiverte celler indikerte at CRISPR-systemer rettet mot konserverte sekvenser i hepatitt‑B‑genomet kan redusere 98 % av hepatitt‑B‑DNA-materialet.
Kjempe mot HPV med CRISPR
Humant papillomavirus, eller HPV, er et seksuelt overført virus som kan forårsake forstadier til kreft som senere kan utvikle seg til kreft, ikke bare i livmoren, men også i andre organer. Det kan også gå i dvale.
Noen vaksiner mot HPV finnes, men dekker ikke alle typer HPV, og kan ikke hjelpe med allerede eksisterende infeksjoner.
CRISPR-systemer kan oppregulere pRb, et verts‑tumorsuppressorprotein, som blokkerer veksten av HPV‑positive celler og hemmer deres kreftaktiviteter.
Bruke CRISPR for å håndtere Epstein–Barr-virus (EBV)
Epstein–Barr‑virus, eller EBV, er et virus som infiserer immunceller (B‑lymfocytter) og forårsaker infeksiøs mononukleose, og noen ganger kan utvikle seg til ondartede kreftformer, som Burkitts lymfom.
Her også kan modifisering av immuncellene blokkere deres utvikling mot kreft, og effektivt dempe de verste virkningene av EBV.
CRISPR vs. tradisjonelle antivirale tilnærminger
Som vi så med den nylige COVID‑pandemien, er et tilbakevendende problem for vaksiner hvordan man kan målrette en del av viruset som er stabil og konstant nok mellom stammer for at vaksinen skal forbli effektiv til tross for raske mutasjoner.
Dette skyldes at virus er svært flinke til å endre sine overflateproteiner, de eneste som er tilgjengelige for antistoffer laget av vaksinene.
I kontrast kan CRISPR‑Cas13d‑baserte metoder målrette konserverte genetiske sekvenser som koder for kapsidproteinet og RNA‑polymerasen, som er nødvendige for virusets proliferasjon.
Ved å fokusere på disse konserverte områdene, har PAC‑MAN som mål å levere bredspektret effekt mot ulike virusstammer og til og med på tvers av beslektede virus.
Den samme metoden kan brukes for influensavirus, som er enda mer i stand til å mutere kontinuerlig og unngå eksisterende vaksiner.
For eksempel ble opptil 92 % av kjente influensa‑A‑stammer målrettet med bare seks crRNA‑er, og lignende suksess ble oppnådd med SARS‑CoV‑2 ved bruk av 22 crRNA‑er.
CRISPR‑antivirale terapier: Fremtidsutsikter og begrensninger
Selv om CRISPR‑systemet kan tilpasse seg mutasjoner, er dette ikke helt idiotsikkert, slik den kontinuerlige tilpasningen av bakteriofager til naturlige CRISPR‑systemer viser. Så selv om disse metodene kan representere et stort medisinsk fremskritt, er det usannsynlig at de blir en mirakelkur.
Uønsket modifisering av det menneskelige genomet er også en risiko, spesielt med CRISPR‑Cas9‑systemer, som kan føre til mutasjoner eller toksisitet av behandlingen. Dette har vært mindre bekymring for gen‑terapi av dødelige genetiske sykdommer uten noen kur, noe som har ført til nylig godkjenning av disse gen‑terapiene.
For smittsomme sykdommer i større befolkninger kan FDA ta en strengere og mer forsiktig tilnærming, noe som bremser kommersialiseringsveien for disse terapiene.
Leveringssystemet for CRISPR‑systemet inn i vertscellene er heller ikke trivielt. Virale vektorer eller nanopartikler kan skape uønskede immunreaksjoner eller treffe andre organer enn de ønskede.
Fremskritt innen CRISPR‑terapi, fra bruk av andre versjoner enn Cas9 (som CRISPR‑Cas12a), eller nye vektorer som tolereres bedre av den menneskelige kroppen, vil også fremme utviklingen av CRISPR‑antivirale terapier.
I tillegg er nye metoder som bruk av Cas13, som retter seg mot viral RNA uten å skade verts‑DNA, spesielt egnet for en rask respons mot RNA‑virus som SARS‑CoV‑2.
Investere i CRISPR‑innovasjon
Editas
EDIT Prisdiagram
Editas ble grunnlagt av CRISPR‑Cas9‑medoppdager Jennifer Doudna. Editas begynte å jobbe med Cas9, men fokuserer nå på en proprietær versjon av Cas12a som de utviklet: AsCas12a.
Du kan lese mer om Cas12as unike egenskaper i vår dedikerte artikkel “What Is CRISPR-Cas12a2? & Why Does It Matter?”.
Kilde: Editas
Du kan også lese en oversikt over alle Jennifer Doudnas selskaper i den tilsvarende artikkelen “Top Jennifer Doudna Companies to Watch.”
Editas fokuserer på sigdcelleanemi (SCD) og beta‑thalassemi, 2 sykdommer hvor de tapte kappløpet om første behandlingsgodkjenning til konkurrentene CRISPR Therapeutics og BlueBirdBio.
Totalt sett har SCD‑programmet (nylig omdøpt til Reni‑Cell) blitt forsinket flere ganger, noe som har skapt bekymring blant investorer, og har siden blitt omorientert mot in‑vivo‑terapi for å skille det fra allerede godkjente SCD‑terapier.
Likevel eier Editas betydelige patenter på CRISPR‑Cas12, som har blitt brukt av forskere ved University of New South Wales, Australia, for å utvikle en COVID‑19‑strekktest, som illustrerer teknologiens potensial utover genredigering.
Editas fokuserer på andre CRISPR‑versjoner enn den «klassiske» CRISPR‑Cas9, og deres forsknings‑IP kan være nyttig for å etablere partnerskap og generere inntekter uten et FDA‑godkjent produkt, i tillegg til en kontantstrøm som strekker seg til 2026.
Ettersom Cas12a ser ut til å bli stadig mer bevist som en best‑i‑klassen‑metode for multigenredigering, kan Editas’ ekspertise og pipeline‑fokus på denne CRISPR‑varianten vise seg å være et vinnende satsning på lang sikt.
(Du kan lese mer om CRISPR‑selskaper i vår tilsvarende artikkel “Top 5 CRISPR Companies To Invest In”.)
Siste nyheter og utviklinger for Editas (EDIT) aksjen
Studier referert:
1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V., & Eslami, M. (2025). Progress in CRISPR Technology for Antiviral Treatments: Genome Editing as a Potential Cure for Chronic Viral Infections. Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010
