In Saudi Arabië hebben onderzoekers ontdekt hoe ze Cas9 en zijn guide RNA kunnen verpakken in een metal-organic framework. Hierdoor komt een groter deel van de Cas9 eiwitten aan in de celkern, meldt JACS.

Cellen gebruiken endocytose om het CRISPR-systeem op te nemen. Daarna zitten de CRISPR-onderdelen vast in een endosoom, een blaasje dat is omgeven door een dubbele lipidenlaag. Cas9 en zijn guide RNA moeten ontsnappen uit dit endosoom voordat ze aan het werk kunnen. Als ze niet ontsnappen, worden ze uiteindelijk afgebroken. Bij eerdere pogingen ontsnapte maar 0,01 % van de Cas9-eiwitten uit het endosoom.

Onderzoekers van KAUST hebben een CRISPR-verpakking gemaakt die kan ontsnappen uit het endosoom. Hun verpakking van een ‘zeolitisch imidazolaat framework’ (ZIF), een subklasse van metal-organic frameworks, is kristalliseert vanzelf uit als je Cas9 en zijn guide RNA samenvoegt met zinknitraat en een oplossing van 2-methylimidazool.

Ook het ZIF komt in de cel in een endosoom terecht. Door de relatief lage pH in het endosoom krijgt het ZIF een positieve lading door protonering van de imidazoolring. Deze lading zorgt ervoor dat het endosoom barst en het ZIF vrijkomt. Tegelijk komen ook de Cas9 en zijn guide RNA vrij uit het ZIF. Deze kunnen nu naar de celkern om hun werk te doen.

Dit onderzoek is uitgevoerd in hamstercellen. De onderzoekers gaan hun bezorgsysteem nu testen op menselijke cellen en in muizen.

Bron: Journal of the American Chemical Society