lu.se

Medicinska fakulteten

Lunds universitet

CRISPR-forskning - som att gå på skattjakt i naturen

2019-04-25

Feng Zhang, professor vid Broad Institute of MIT och Harvard besökte Lunds universitet i början av mars för att hålla den årliga hedersföreläsningen anordnad av Kungliga Fysiografiska Sällskapet i Lund och Mendelska Sällskapet i Lund.

feng zhang och malin parmar zhang besoekte lund i mars foer att haalla den aarliga hedersfoerelaesningen anordnad av kungliga fysiografiska saellskapet i lund och mendelska saellskapet i lund bild ingemar hultquist
Feng Zhang och Malin Parmar. Zhang besökte Lund i mars för att hålla den årliga hedersföreläsningen anordnad av Kungliga Fysiografiska Sällskapet i Lund och Mendelska Sällskapet i Lund. Bild: Ingemar Hultquist

Poddintervju: Lyssna på intervjun och hör mer om varför Feng Zhang vill införa förbud mot genmodifierade bebisar och vad Malin Parmar hoppas att hennes stamcellsforskning ska leda till. De ger också råd till yngre forskare, samt talar om varför det är viktigt att göra sin forskning begriplig för allmänheten. Hela intervjun med Feng Zhang och Malin Parmar här: länk till intervjun

Under föreläsningen berättade Feng Zhang hur intresset för gener väcktes redan i högstadiet under en extra lördagsklass som skolan anordnade. Där fick Feng Zhang en inblick i de framsteg som gjorts med DNA och genterapi (och så fick han se filmen Jurassic Parc). Att han senare skulle komma att göra pionjärarbeten med den så populärt kallade gensaxen, CRISPR/Cas9, det var det nog inte många som förstod då. Men entusiasmen för gener har han behållit.

– Genreglering är fascinerande eftersom det har så breda applikationer; inom forskningen, medicinen och inom jordbruket. Tekniken har potential att reparera mutationer kan vi förbättra människors hälsa. Men det finns även potential för att förbättra grödor så att man på sikt kan mätta fler människor i världen, konstaterar han.

Med Fengs metod kan forskare nu göra förändringar i genomet snabbare, billigare och på en mycket större skala - och på så vis adressera större frågor.

Feng Zhang och hans forskargrupp vid MIT i Boston har fortsatt att vidareutveckla CRISPR, bland annat genom att använda proteinet Cas13. Nu utvecklar de bland annat ett diagnostiskt virus- och bakterietest med hjälp av tekniken.

– Ett av de CRISPR system vi hittat kallas Cas13. Det är ett protein som vi sett kan användas för ett snabbt, kostnadseffektivt och känsligt test för olika virusinfektioner, men även för bakteriella infektioner.

Tanken är att testet ska användas ungefär som ett graviditetstest. Man tar en pappersremsa som innehåller proteinet Cas13 och indikatör som tillsammans med blodplasma eller urin. bildar två linjer på pappret har man testat positivt för viruset, men om det blir en linje så finns det inget virus i provet.

Den här typen av forskning är som att gå på skattjakt i naturen, menar Feng Zhang.

– En sak som är spännande med CRISPR är att det kom från naturen. Bakterier har använt detta system, förmodligen under miljoner av år, för att försvara sig mot virus. Det finns många bakterier och de har alla utvecklad kraftfulla sätt att försvara sig själva på. De överlever i heta källor, i stratosfären eller i Antarktis. Genom att lära sig om dessa mekanismer och förstå mer om hur de fungerar kan vi få kunskap att ta fram nya teknologier som kan förbättra människors liv.

Samtidigt som CRISPR-tekniken skapat möjligheter, kommer den med flera utmaningar. I mitten av mars, veckan efter att han besökte Lunds universitet gick Feng Zhang tillsammans med andra forskare gemensamt ut i Nature och krävde ett förbud mot genmodifiering av foster (länk: https://www.nature.com/articles/d41586-019-00726-5).

Feng Zhang poängterar att samhället ännu inte är redo för att teknologin används på detta sätt.

– Det finns många frågor som vi inte har svaret på idag. Vi kan inte veta vad resultatet blir med 100 procents säkerhet – forskningen är helt enkelt inte där än. Det finns många biologiska processer som vi till fullo inte förstår och om vi går in och ändrar på något, vet vi inte hur det kommer att påverka resten av kroppens system.

– Att använda genetik för att behandla sjukdomar är en sak. Men det uppstår riktigt stora etiska svårigheter om vi använder genmodifiering för att förbättra människor. Därför tror jag det behövs ett förbud. Vi ska inte använda detta för att genetiskt modifiera mänskliga embryon som sedan leder till genetiska modifierade bebisar. Vi behöver istället engagera samhället i stort i den här konversationen.

Vi mötte Feng Zhang och Malin Parmar, professor och stamcellsforskare vid Lunds universitet, i samband med att Feng Zhang höll hedersföreläsningen. Båda är Robertson Investigators vid New York Stem Cell Foundation som finaiserar och bygger nätverk mellan stamcellsforskare från hela världen.

– Det är jätteroligt att Feng nu kommit till Lund för att dela med sig av sin forskning. Han är ju verkligen en pionjär och de metoder han utvecklat används redan brett inom forskningen här i Lund. Det är en stor inspiration att få höra honom prata om sin forskning, och extra roligt att unga forskare här i Lund kunde presentera så fina data som tagits fram med hjälp av CRISPR tekniken.

Läs mer om Feng Zhangs forskning här: https://zlab.bio/

Fakta - CRISPR förklarad med ”Blinka lilla stjärna”

Feng Zhang brukar använda den välkända barnsången Blinka lilla stjärna (https://www.dailymotion.com/video/x6d7cd4), när han beskriver hur CRISPR skiljer sig från andra genkorrigeringstekniker. Antag att sången fått en felskrivning så det står Blinka stora stjärna – och du vill korrigera felet. CRISPR kan liknas vid ett redigeringsprogram som kan rätta till sådana fel i våra gener. Antingen kan man ta bort det felaktiga ordet ”stora” (så det blir Blinka _____ stjärna) eller lägga till ordet ”lilla” (Blinka lilla stora stjärna). Med hjälp av CRISPR Cas 9 kan man ta sig in i dokumentet, leta rätt på det felaktiga ordet ”stora”.

– Då klipper Cas 9 ut ordet ”stora” och genom att ge cellen en mall för ordet ”lilla” så kan cellen själva reparera det här DNA break med den nya, återställda sekvensen, förklarar Feng Zhang i videoklippet.

Tove Smeds