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Konzept zur Verbesserung der Effizienz des CRISPR-Cas9 Verfahrens durch Chromatin-verändernde Substanzen

Lay summary

CRISPR-Cas9 ist eine bahnbrechende Entwicklung in der Molekularbiologie, welche das gezielte Schneiden und anschließende Umschreiben einzelner DNA-Bausteine unseres Erbgutes ermöglicht. Das CRISPR-Cas9 Verfahren eröffnet revolutionierende Möglichkeiten zur gezielten Korrektur krankheitserregender Mutationen in menschlichen Zellen und lässt dabei auf Behandlung bislang unheilbarer, genetischer Erkrankungen hoffen.

Im Allgemeinen erweist sich das bloße Stilllegen eines Gens durch CRISPR-Cas9 schon seit Längerem als recht einfach. Ein weitgehend ungelöstes Problem tritt jedoch auf, wenn dieses molekularbiologische Werkzeug dazu genutzt werden soll, schädliche Mutationen in einer Zelle wieder in ihren Ausgangs- bzw. gesunden Zustand zurückzuführen. Genau hier setzt unsere Methode an - mittels eines molekularen Tricks werden wir das Erbgut lebender Zellen entfalten, es somit zugänglicher für die CRISPR-Cas9 Komponenten machen und die Korrekturrate von Mutationen erhöhen. Setzt man das Editieren eines Gens dem Durchtrennen eines Metalldrahtes mit einer handelsüblichen Schere gleich, wird man erkennen, dass dieses Vorhaben zwar gelingen, jedoch stets ineffektiv bleiben wird. Unser Forschungsvorhaben nimmt sich eben dieser Problematik an und zielt darauf ab, den Metalldraht in Garn umzuwandeln. Sollte sich diese Technik in menschlichen Zellen bewähren, stünde uns eine Methode mit hohem Potential zur Verfügung, welche nicht nur für CRISPR-Cas9, sondern für alle bisherigen und zukünftigen Genome-Editing-Verfahren anwendbar wäre.

Mithilfe des BRIDGE werde ich dieser Fragestellung nachgehen. Mein Ansatz soll es letztendlich ermöglichen, die Zugänglichkeit des Erbguts zu steuern um damit die Effizient von CRISPR-Cas9 basiertem Genome-Editing zu erhöhen. Mein Vorhaben zielt darauf, ab solide Daten zu generieren, welche es ermöglichen, eine Brücke zwischen der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung einer neuen Methodik für biomedizinische Anwendungen zu schlagen.