CRISPR-Biosensor
Mit der Genschere Krankheiten erkennen
Forschung | Die CRISPR/Cas-Methode kann mehr als Gene verändern. Ein Freiburger Forschungsteam nutzt die so genannte Genschere, mit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Erbgut bearbeiten können, um Krankheiten wie Krebs besser zu diagnostizieren.
In einer Studie stellen die Forschenden einen auf dieser Technik basierenden Mikrofluidik-Chip vor, der kleine RNA-Stücke, die auf eine bestimmte Krebsart hinweisen, erkennt – schneller und mit größerer Genauigkeit als bisherige Verfahren. Die Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Advanced Materials publiziert.
Dazu testeten sie den CRISPR-Biosensor an Blutproben von vier Kindern mit diagnostizierten Hirntumoren. »Unser elektrochemischer Biosensor ist fünf- bis zehnmal sensitiver als die anderen Anwendungen, die CRISPR/Cas für die RNA-Analyse nutzen«, erklärt der Freiburger Mikrosystemtechniker Dr. Can Dincer, der das Team zusammen mit dem Biologen Prof. Dr. Wilfried Weber von der Albert-Ludwigs-Universität leitet.
Wie funktioniert der CRISPR-Biosensor?
Ein Tropfen Serum wird mit einer Reaktionslösung gemischt und auf den Sensor getropft. Enthält sie die RNA, die es zu erkennen gilt, bindet dieses Molekül an einen Proteinkomplex in der Lösung und öffnet die Genschere – ähnlich wie ein Schlüssel, der ein Schloss und damit eine Tür öffnet. Das so aktivierte CRISPR-Protein schneidet Reporter-RNA-Stücke ab, an denen Moleküle hängen, die Strom erzeugen. Das Schneiden verringert die Stromstärke.
Die Stromänderung lässt sich elektrochemisch messen und zeigt an, ob die gesuchte Mikro-RNA in der Probe nachweisbar ist. »Das Besondere an unserem System ist, dass es ohne die Vervielfältigung der Mikro-RNA auskommt, denn dazu bräuchte es spezialisierte Geräte und Chemikalien. Das macht unser System günstig und erheblich schneller als andere Verfahren«, erläutert Dincer. (me)
Schlagworte: Medizin, Diagnostik, Crispr
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