Nästa generations CRISPR ökar noggrannheten i genterapi

Gör genredigering mer exakt

Tills nyligen var genetiska modifieringar ganska grova, där en ny genetisk sekvens infördes slumpmässigt i målorganismerna.

Införingsmetoden var också mycket destruktiv. Som ett resultat modifierades bara bakterier och växter rutinmässigt genetiskt, och all genredigering i organismer som däggdjur (inklusive människor) var komplex, dyr och långsam.

Detta har delvis förändrats med CRISPR‑teknologin, som plötsligt öppnade vägen för exakt och kontrollerad genredigering, vilket resulterade i att den första genterapin för en mänsklig genetisk sjukdom godkändes i slutet av 2023.

CRISPR är dock fortfarande inte perfekt och kan ibland leda till oönskade genetiska modifieringar.

Detta kan just ha förändrats med en banbrytande upptäckt från tre forskare vid MIT.

De presenterade en ny metod som möjliggör radikalt förbättrad pålitlighet i genredigering, vilket öppnar vägen för att skapa nya terapier.

De publicerade resultaten i den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature¹ under titeln ”Engineered prime editors with minimal genomic errors”.

Från standard-CRISPR till prime‑redigering

Sedan godkännandet av de första CRISPR‑Cas9‑baserade terapierna är idén att pålitligt redigera patienters genom för att bota dem inte längre science fiction. CRISPR‑teknologin modifierar dock inte alltid den avsedda genen på det sätt forskarna tänkt.

CRISPR-systemet består av enzymet Cas9, som kan klippa dubbelsträngat DNA på en bestämd plats, och ett guide-RNA som talar om för Cas9 var det ska klippa.

Forskare har anpassat metoden för att klippa bort felaktiga gensekvenser eller infoga nya med hjälp av en RNA-mall.

Sedan 2019 har MIT-forskare utvecklat ett nytt koncept som kallas prime-redigering och är mer exakt än vanlig CRISPR-Cas9-redigering. Därför ger tekniken färre effekter utanför målområdet och mindre risk för ytterligare hälsoproblem hos patienter som ofta redan är sköra.

Prime-redigering använder ett modifierat Cas9 som har kopplats till enzymet omvänt transkriptas. Därmed kan det utföra alla möjliga ändringar av genetiska baser samt mindre infogningar och borttagningar av gensekvenser.

På lång sikt väntas prime-redigering därför bli en uppgraderad och tillförlitligare version av CRISPR-baserad genredigering.

Källa: Benjamin McLeod

Prime-redigerare användes exempelvis framgångsrikt 2025 för att behandla en patient med kronisk granulomatös sjukdom (CGD), en sällsynt genetisk sjukdom som påverkar de vita blodkropparna.

”I princip skulle tekniken så småningom kunna användas för att behandla hundratals genetiska sjukdomar genom att korrigera små mutationer direkt i celler och vävnader.”

Vikash Chauhan — MIT:s Koch Institute for Integrative Cancer Research

Metoden behövde dock förbättras något innan den var redo att användas i människors celler och kroppar.

Hur prime‑redigering förbättrar DNA‑insertionsnoggrannhet

Prime-redigering klipper bara den ena av mål-DNA-sekvensens två komplementära strängar och öppnar en flik där en ny sekvens kan infogas.

När den nya sekvensen har kopierats måste den dock konkurrera med den gamla DNA-strängen om att införlivas i genomet.

Om den gamla strängen konkurrerar ut den nya kan den överhängande fliken med nyskapat DNA av misstag införlivas någon annanstans och orsaka fel.

Sådana fel kan i slutändan orsaka cancer genom slumpmässiga infogningar i genomet, en tydlig risk som måste minskas.

Med den senaste versionen av prime-redigerare varierar felgraden mellan ett fel per sju redigeringar och ett per 121 redigeringar för olika redigeringslägen, vilket fortfarande är för högt.

”De tekniker vi har nu är verkligen mycket bättre än tidigare genterapiverktyg, men det finns alltid en risk för dessa oavsiktliga konsekvenser”,

Vikash Chauhan — MIT:s Koch Institute for Integrative Cancer Research

Stort steg i prime‑redigeringens pålitlighet

År 2023 upptäckte MIT-forskarna att vissa muterade versioner av Cas9-proteinet som används vid prime-redigering ibland klippte en eller två baser längre fram i DNA-sekvensen, i stället för alltid på samma plats.

Det gjorde de gamla DNA-strängarna mindre stabila, så att de bröts ned och de nya strängarna lättare kunde införlivas utan att fel uppstod.

I den nya studien från 2025 identifierade forskarna flera Cas9-mutationer som sänkte felgraden till en tjugondel av ursprungsnivån.

När mutationerna kombinerades artificiellt i ett enda Cas9-protein sjönk felgraden till en trettiosjättedel av den ursprungliga nivån.

”Den här artikeln beskriver en ny metod för genredigering som varken komplicerar leveranssystemet eller lägger till fler steg, men som ger en mycket exaktare redigering med färre oönskade mutationer”,

Phillip Sharp — MIT:s Koch Institute for Integrative Cancer Research

Forskarna nöjde sig inte med detta utan använde också ett prime-redigeringssystem med ett RNA-bindande protein som stabiliserar RNA-mallens ändar effektivare.

Slutversionen av verktygslådan, kallad vPE, hade en felgrad på endast en sextiondel av den ursprungliga — ett fel per 101–543 redigeringar beroende på vilket redigeringsläge som användes.

Svep för att rulla →

Nästa steg

Ett annat återkommande hinder för genredigering är att leverera genredigeringsproteiner och DNA eller RNA in i målcellernas kärna, eller att bara rikta in sig på specifika vävnader i kroppen.

Det blir därför forskarnas nästa fokus, särskilt eftersom prime-redigering har sämre leveransförmåga än de mindre och enklare ”traditionella” CRISPR-Cas9-systemen.

De anser också att verktyget kan påskynda utvecklingen inom bioteknik i stort, inte bara inom genredigeringsterapier.

För det första kan upptäckten att modifieringar av Cas9-proteinet förbättrar tillförlitligheten tillämpas på alla CRISPR-baserade genredigeringstekniker, inte bara prime-redigering.

För det andra kan detta ge ett kraftigt lyft åt andra forskningsprojekt som använder gen- och genomredigering som verktyg, exempelvis för att förstå hur vävnader utvecklas, hur populationer av cancerceller förändras och hur celler reagerar på läkemedelsbehandling.

”Genomredigerare används i stor omfattning i forskningslaboratorier.

Den terapeutiska aspekten är spännande, men vi ser verkligen fram emot att se hur forskare börjar integrera våra redigerare i sina arbetsflöden.”

Vikash Chauhan — MIT:s Koch Institute for Integrative Cancer Research

Slutligen är det möjligt att studien inte hittade alla mutationer som kan förbättra Cas9:s tillförlitlighet. Fortsatt analys och optimering av det nya konceptet kan därför ge ännu bättre resultat framöver.

Investera i genredigering

Illumina

Även om de övriga omikområdena inom multiomik, som proteomik och transkriptomik, är viktiga kretsar nästan alla på något sätt kring genomiken, varje levande cells centrala ”instruktionsbok”.

Illumina är med stor marginal den största tillverkaren av genomsekvenseringsmaskiner. Bolaget fokuserar på avläsning av korta genetiska sekvenser, en metod som används för cancerdiagnostik, och har nu över 22 000 installerade sekvenserare i 165 länder.

Omkring hälften av förbrukningsmaterialet till Illuminains sekvenseringsmaskiner används kliniskt och den andra hälften i offentliga och privata forskningslaboratorier. Inom de kliniska tillämpningarna kommer hälften av efterfrågan från onkologi.

Källa: Illumina

När genomik och multiomik blir centrala för både läkemedelsutveckling och cancerdiagnostik väntas efterfrågan på Illuminains utrustning bli hög.

Bolaget räknar med att efterfrågan på NGS (nästa generations sekvensering) växer med en årlig genomsnittlig tillväxttakt på 18% i kliniska tillämpningar och 6% inom forskning. Det skulle öka sektorns totala adresserbara marknad till 100 miljarder dollar för klinik och 25 miljarder dollar för forskning till 2033.

Källa: Illumina

Illumina har haft en komplicerad historia med vätskebiopsibolaget Grail (GRAL −0,36%), som knoppades av från Illumina, senare återköptes och därefter tvingades till en ny avknoppning av konkurrensmyndigheterna i USA och EU.

När detta problem är undanröjt kan Illumina återgå till långsiktig tillväxt och en stigande aktiekurs, särskilt eftersom Grails vätskebiopsitester sannolikt även framöver kommer att förlita sig på Illuminains sekvenserare.

Samtidigt kommer fler genterapier också att öka användningen av Illuminains sekvenserare inom både forskning och klinisk verksamhet.

(Du kan också läsa en mer detaljerad analys av Illuminains verksamhet, framtida tekniker och historia i den särskilda investeringsrapporten.)

Senaste nyheter och utveckling för Illumina (ILMN) aktie

Refererad studie

^{1. Chauhan, V.P., Sharp, P.A. & Langer, R. Engineered prime editors with minimal genomic errors. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09537-3}