RNA-technologie CRISPR strijdt mee tegen covid

De coronacrisis hakt er stevig in, dat is geen nieuws. Dagelijks beseffen we meer en meer wat voor impact dit virus op onze maatschappij heeft. Gelukkig staat onze redding voor de deur: de vaccins, een huzarenstukje van topwetenschappers. Waar de vaccins momenteel met alle aandacht gaan lopen, zijn er ook andere technologieën die ons kunnen helpen het virus in te dijken. Zo kan de veelbesproken CRISPR-technologie ons misschien helpen het virus te verslaan.

Eén van de wetenschappelijke pareltjes van de 21ste eeuw is CRISPR-Cas. De ontdekking van deze technologie door Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna leverde hen in 2020 de Nobelprijs voor chemie op. Simpel uitgelegd is CRISPR een 'genetische schaar' waarmee we DNA en RNA kunnen herkennen en knippen.

Deze techniek bleek, naast zijn vele andere toepassingen, uitermate interessant voor het diagnosticeren van het coronavirus, SARS-CoV-2. Wetenschappers ontwikkelden met deze technologie diagnostische tests voor SARS-CoV-2. Deze kregen namen als DETECTR of SHERLOCK en zeg nu zelf, veel bijpassendere namen hadden ze niet kunnen vinden.

Tijd voor een swab

Hoe werkt zo'n test? Zoals de meeste tests die momenteel worden uitgevoerd, neemt men een swab bij de patiënt. Dat is het door velen gevreesde staafje waarmee een uitstrijkje wordt genomen in neus of keel. Deze swab bevat, als iemand besmet is, een klein beetje virus. We beschikken in dat geval over een staal met viraal-RNA. Het SARS-CoV-2 virus is namelijk een RNA-virus. Vervolgens wordt dit klein beetje virus omgezet in héél véél virus. Hier zijn verschillende technieken voor, maar dit uitleggen zou ons te ver leiden.

In een volgende stap worden CRISPR-Cas en reportmoleculen (moleculen die een positief resultaat zichtbaar maken, red.) toegevoegd aan het staal. CRISPR-Cas beschikt over een herkenningsgedeelte, het 'guide-RNA'. Dit guide-RNA kan geprogrammeerd worden om een specifiek stukje viraal-RNA te herkennen. Dat maakt het mogelijk op zoek te gaan naar stukjes RNA-code kenmerkend voor SARS-Cov-2. Met andere woorden: we kunnen CRISPR programmeren SARS-Cov-2 te herkennen.

Als CRISPR-Cas het coronavirus herkent, activeert de CRISPR-Cas-molecule en begint de magie. Een reactie tussen het geactiveerde CRISPR-Cas en de reportmolecule zal leiden tot een lichtsignaal. Logischerwijs zal er alleen een lichtsignaal zijn als het staal positief is. Bij bepaalde technieken is dit lichtsignaal zo sterk dat je het zelfs met het blote oog kan waarnemen. Andere visualisatietechnieken lijkend op de klassieke zwangerschapstest worden ook gebruikt.

Allemaal redelijk ingewikkeld, daarom volgende analogie: zie het viraal-RNA als een aaneenschakeling van duizenden unieke barcodes. Vervolgens programmeer je jouw gsm om één van deze duizenden barcodes te herkennen. Je gsm is in dit geval de CRISPR-Cas-molecule met zijn specifiek geprogrammeerde guide-RNA. Je zorgt dat wanneer jouw gsm de gezochte code herkent, de zaklamp van je gsm flikkert. De zaklamp zal alleen flikkeren als de gezochte barcode aanwezig is. De zaklamp kan je zien als de reportermolecule, een manier om visualisatie te bekomen.

CRISPR is de toekomst

Deze op CRIPSR-technologie gebaseerde tests hebben als voordeel ten opzichte van de huidige technieken dat ze eenvoudig, goedkoop, betrouwbaar en snel zijn. Ze zijn echter nog niet overal beschikbaar en breed toepasbaar. Waarschijnlijk zal hier in de nabije toekomst verandering in komen. Dit zal ons een extra wapen geven om de strijd tegen het virus te winnen en zo zijn we door de wetenschap weer een stapje dichter bij het 'normale leven', de vrijheid of op zijn Leuvens gezegd 'een pintje drinken op de Oude Markt'.