CRISPR/Cas9 begrenzt nachweislich die Auswirkungen bestimmter parasitärer Erkrankungen
Begrenzung der Auswirkungen von Schistosomiasis und Leberegel-Infektionen
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Erstmals haben Forscher der George Washington University (GW) gemeinsam mit Kollegen an Instituten in Thailand, Australien, Großbritannien und den Niederlanden und weiteren Ländern das Gen-Editing-Tool CRISPR/Cas9 erfolgreich eingesetzt, um die Auswirkungen von parasitären Würmern, die für Schistosomiasis und Leberegel-Infektion verantwortlich sind und ein vielfältiges Spektrum an menschlichen Erkrankungen einschließlich Gallengangkrebs verursachen können, zu begrenzen.
Forscher der George Washington University haben das Omega-1-Ribonuklease Protein mit CRISPR/Cas9 "ausgeschaltet" und festgestellt, dass es die Auswirkungen der Schistosomiasis stark reduziert
GW School of Medicine and Health Sciences
"Die Gene, die wir mit CRISPR/Cas9 ausgeschaltet haben, führten zu deutlich verminderten Infektionssymptomen in unseren Tiermodellen", sagt Dr. Paul Brindley, Professor für Mikrobiologie, Immunologie und Tropenmedizin an der GW School of Medicine and Health Sciences und Hauptautor. "Unsere Forschung hat auch gezeigt, dass dieses revolutionäre neue biomedizinische Verfahren - CRISPR/Cas9 - an die Untersuchung von Helminthen-Parasiten angepasst werden kann, die ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit in tropischen Klimazonen darstellen."
CRISPR/Cas9 ist eine neue Technologie, die es Forschern ermöglicht, die genetische Information, die für die Produktion eines bestimmten Proteins benötigt wird, präzise zu zielen und zu deaktivieren. Während das Tool bereits bei anderen Arten eingesetzt wurde, war es unbekannt, ob es auf Schistosoma mansoni und Opisthorchis viverrini, die für Bilharziose und Leberegelinfektion verantwortlich sind, angewendet werden kann.
Schistosomiasis kann zu ernsthaften gesundheitlichen Problemen führen, darunter Schäden an Leber und Nieren, Unfruchtbarkeit und Blasenkrebs. Die Süßwasserwürmer S. mansoni gelangen in den menschlichen Körper, indem sie sich in die Haut graben; sobald sie sich im Blutkreislauf befinden, wandern sie in verschiedene Organe, wo sie sich schnell vermehren. Ihre Eier setzen mehrere Moleküle frei, darunter ein Protein, die so genannte Omega-1-Ribonuklease, die das umliegende Gewebe schädigen kann. Brindley und sein Forschungsteam "klopften" dieses Protein mit CRISPR/Cas9 aus und fanden heraus, dass es die Auswirkungen der Krankheit stark reduziert.
Eine Leberegelinfektion kann eine Art Leberkrebs verursachen, der als Gallengang-Krebs bezeichnet wird und durch das Vorhandensein des Wurms O. viverrini ausgelöst wird. Dieser Parasit wird durch die traditionelle südostasiatische Küche mit ungekochtem oder ungekochtem Fisch übertragen. Im Körper siedelt sich der Parasit in der menschlichen Leber an und scheidet ein als Granulin bekanntes Protein aus, das die Leberzellen zur Vermehrung anregen und das Krebsrisiko erhöhen kann. Brindley und sein Forschungsteam nutzten CRISPR/Cas9, um das Gen, das für Granulin kodiert, zu deaktivieren und Parasiten zu erzeugen, die nur sehr wenig von dem Protein produzieren können, was zu deutlich reduzierten Symptomen einer Leberegelinfektion führt.
"Diese vernachlässigten tropischen Krankheiten betreffen mehr als eine Viertelmilliarde Menschen, die hauptsächlich in Südostasien, Subsahara-Afrika und Lateinamerika leben", sagte Brindley. "CRISPR/Cas9 ist ein Werkzeug, das verwendet werden kann, um die Auswirkungen dieser Infektionen zu begrenzen. Während wir daran arbeiten, besser zu verstehen, wie diese Parasiten durch diese neue Technologie in unseren Körper eindringen und ihn schädigen, werden wir neue Ideen für die Behandlung und Krankheitsbekämpfung finden."
Originalveröffentlichung
Wannaporn Ittiprasert et al.; "Programmed genome editing of the omega-1 ribonuclease of the blood fluke, Schistosoma mansoni"; eLife; 2019
Patpicha Arunsan, Wannaporn Ittiprasert, Michael J Smout, Christina J Cochran, Victoria H Mann, Sujittra Chaiyadet, Shannon E Karinshak, Banchob Sripa, Neil David Young, Javier Sotillo, Alex Loukas, Paul J Brindley, Thewarach Laha; "Programmed knockout mutation of liver fluke granulin attenuates virulence of infection-induced hepatobiliary morbidity"; eLife; 2019
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