„Mit CRISPR-Cas gezielt einzelne Basen austauschen, ohne dabei einen Doppelstrangbruch zu verursachen?“ Ja, das funktioniert!
Vor 5 Jahren berichtete ein Forscherteam um Dr. David Liu an der Harvard University erstmals über eine CRISPR-Cas-vermittelte Methode, die den gezielten und stabilen Austausch einer einzelnen Base an einer beliebigen Position im Genom einer lebenden Zelle ermöglicht, weshalb man sie „Base Editor“ oder kurz „BE“ taufte (Komor et al. 2016). Schon eine einzelne „falsche Base“ kann für einen Organismus dramatische Folgen haben, so werden z. B. viele humangenetische Erkrankungen (wie Sichelzellanämie, Phenylketonurie, Duchenne-Muskeldystrophie, cystische Fibrose oder Progerie) durch ebensolche Punktmutationen (kurz „SNPs“) verursacht.
Base Editors gibt es in zwei Klassen, jede für sich bereits in zahlreichen Varianten weiterentwickelt und optimiert: „Cytosine Base Editors“ (CBE´s) ermöglichen den Austausch von C/G in T/A, wohingegen „Adenine Base Editors“ (ABE´s) A/T in G/C konvertieren.
In seinem jüngsten Stop-Motion-Video illustriert Khalid den Aufbau und die „Arbeitsweise“ dieses besonderen CRISPR-Werkzeugs und auch dessen Potenzial im medizinischen Bereich auf sehr anschauliche Weise:
Update 17.11.2025
Im Juni 2025 wurde Base-Editing ertstmals zur Therapie einer menschlichen Erkrankung eingesetzt. In nur 6 Monaten wurde eine wahrhaft personalisierte Behandlung entwickelt, getestet und genehmigt um eine einzelne Base im mutierten CPS1-Gen zu verändern. Die Mutation führt zu einer sehr schweren Lebererkrankung mit tödlichem Ausgang. Patient war ein 6 Monate alter Säugling.
Es ist heute, 5 Monate nach der ersten Behandlung, zu früh, um von einer nachhaltigen Heilung zu sprechen. Alle bisherigen Untersuchungen sprechen aber dafür, dass die Therapie erfolgreich war.
Base-Editor und gRNA wurde in LNP (lipid nanoparticles) verpackt und als Infusion gegeben. Die Leber ist damit recht gut erreichbar denn sie dient als Organ zur Entgiftung: fast alle „Abfallstoffe“ landen in der Leber – so auch die LNP, die vom Körper als „Abfall“ erkannt werden.
–> Hier geht´s zum vorigen Stop-Motion-Video „dCas9 als epigenetischer Modifikator“