Mit dem zweiten Grant vom Labor in die Anwendung

CRISPR-Technologien haben die Arbeit am Genom revolutioniert: Sie können DNA beliebig verändern – und das an jeder Stelle des Genoms und in jedem Organismus. In vielen Fällen ist die Prozedur jedoch ineffizient und die Menge der modifizierten Zellen sehr gering. Zellen mit den gewünschten Veränderungen zu identifizieren und zu isolieren kann deshalb umfangreiche Nacharbeiten erfordern.

Erleichterung könnte ein Mechanismus bringen, den ein Forschungsteam unter Federführung des Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) in Würzburg entdeckt hat. Dessen weitere Erforschung fördert der Europäische Forschungsrat (ERC) nun durch einen ERC Proof of Concept Grant in Höhe von 150.000 Euro.

Im Rahmen eines bereits mit einem ERC Consolidator Grant geförderten Projektes erforscht das Team um Abteilungsleiter Chase Beisel CRISPR-Cas-Systeme am Würzburger Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), einem Standort des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Kooperation mit der Julius-Maximilians-Universität (JMU).

Diese Systeme, die die natürliche Immunabwehr von Bakterien gegen Viren bilden, sind die Grundlage von CRISPR-Technologien und werden gemeinhin auch als „Gen-Scheren“ bezeichnet.

Die Guten ins Töpfchen, die Schlechten ins Kröpfchen

Bei seinen Arbeiten stieß das Forschungsteam auf einen neuen Mechanismus, der unveränderte Zellen abtötet, modifizierte jedoch verschont. „Die Methode stützt sich auf die Cas12a2-Nukleasen, die wir kürzlich in Kooperation mit Benson Hill, Inc. (Missouri) und der Utah State University in den USA charakterisiert haben. Sie ist eine Art programmierbare Gegenselektion: Unerwünschte Zellen können – so die Theorie – einfach und gezielt entfernt werden“, ordnet Chase Beisel die Entdeckung ein. „Das würde eine dringend benötigte Entlastung beim Screening für verschiedene Anwendungen der Genom-Editierung bedeuten“, stellt der CRISPR-Experte weiter in Aussicht.

In dem nun geförderten Projekt will Beisel gemeinsam mit Teams der Utah State University, der University of Utah und der BRAIN Biotech AG Machbarkeitsexperimente durchführen. Dabei wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Mechanismus in menschlichen Zellen evaluieren und untersuchen, welche Editierungsanwendungen am meisten von der Methode profitieren würden.

„Die damit verbundenen Aufgaben bauen auf meiner umfangreichen Arbeit an der Schnittstelle von CRISPR-Biologie und -Technologie auf. Mein Ziel ist es, eine neue biologische Erkenntnis aus dem ERC-Projekt meiner Gruppe in eine innovative Grundlagentechnologie zu überführen, die in der Genom-Editierung breit Anwendung finden könnte“, fasst er zusammen. Bei erfolgreicher Entwicklung könnte die Methode in Zukunft die Herstellung zellbasierter Therapien vereinfachen und die Gewinnung editierter Zellen zur Untersuchung der mechanistischen Grundlagen menschlicher Krankheiten beschleunigen.

Von der Grundlagenforschung in die Gesellschaft

„Bereits zum fünften Mal hat der Europäische Forschungsrat das erst sechs Jahre junge Würzburger Helmholtz-Institut ausgezeichnet. ERC Grants sind die renommiertesten Forschungsförderungen der Europäischen Union und hoch kompetitiv. Ich freue mich, dass Chase Beisel und sein Team mit dieser neuerlichen Förderung einen weiteren wichtigen Schritt aus der RNA-Grundlagenforschung in Richtung Anwendung machen können“, sagt HIRI-Direktor Jörg Vogel.

Die Förderlinie Proof of Concept

Die ERC-Förderlinie Proof of Concept (PoC) richtet sich an Forschende, die bereits einen ERC Grant erhalten haben und einen Konzeptnachweis für eine Idee erbringen möchten, die im Rahmen des ERC-Projektes entstanden ist. Ziel ist es, das kommerzielle und gesellschaftliche Innovationspotenzial der vom ERC geförderten Forschung zu erkunden.

Der Europäische Forschungsrat

Der Europäische Forschungsrat (ERC), der 2007 von der Europäischen Union gegründet wurde, ist die wichtigste europäische Förderorganisation für exzellente Pionierforschung. Er fördert kreative Forschende aller Nationalitäten und jeden Alters, die Projekte in ganz Europa durchführen. Der ERC bietet vier zentrale Förderprogramme an: Starting Grants, Consolidator Grants, Advanced Grants und Synergy Grants. Mit seinem zusätzlichen Programm für Proof of Concept Grants hilft er den Geförderten, die Lücke zwischen ihrer bahnbrechenden Forschung und den frühen Phasen ihrer Kommerzialisierung zu schließen.

Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung

Das Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) ist die weltweit erste Einrichtung ihrer Art, die die Forschung an Ribonukleinsäuren (RNA) mit der Infektionsbiologie vereint. Auf Basis neuer Erkenntnisse aus seinem starken Grundlagenforschungsprogramm will das Institut innovative therapeutische Ansätze entwickeln, um menschliche Infektionen besser diagnostizieren und behandeln zu können. Das HIRI ist ein Standort des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Kooperation mit der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und befindet sich auf dem Würzburger Medizin-Campus. Weitere Informationen unter www.helmholtz-hiri.de.

Weitere Informationen

HIRI-Pressemitteilung zur Entdeckung neuer Varianten der Crispr-Genschere

Youtube-Porträt  von Chase Beisels Forschung