CRISPR-geenien muokkaus on tekniikka, jota käytetään molekyylibiologiassa elävien organismien genomien muokkaamiseen. Se perustuu yksinkertaistettuun versioon bakteerien CRISPR-Cas9 antiviraalisesta puolustusjärjestelmästä. Toimittamalla Cas9-nukleaasi kompleksoituna synteettisen ohjaus-RNA:n (gRNA) kanssa soluun, solun genomi voidaan leikata halutusta paikasta. Tämä mahdollistaa olemassa olevien geenien poistamisen ja/tai uusien lisäämisen in vivo.
Teknisemmin sanottuna Cas9 on kaksois-RNA-ohjattu DNA-endonukleaasientsyymi, joka liittyy CRISPR:n adaptiiviseen immuunijärjestelmään Streptococcus pyogenes. CRISPR-Cas9-genomieditointitekniikka oli merkittävä tekijä Emmanuelle Charpentierille ja Jennifer Doudnalle vuoden 2020 kemian Nobelin palkinnon saamiseen.
Ensimmäinen CRISPR/Cas9-geenin editointiin perustuva lääke, exagamglogene autotemcel (exa-cel), hyväksyttiin marraskuussa 2023 kauppanimellä Casgevy. Sitä käytetään Yhdistyneessä kuningaskunnassa sirppisolusairauden ja beetatalassemian parantamiseen. 8. joulukuuta 2023 FDA hyväksyi Casgevyn Yhdysvalloissa. Casgevy on ensimmäinen BCL11A-geeniin kohdistettu hoitomuoto, jonka löysivät Vertex Pharmaceuticals ja CRISPR Therapeutics.
Casgevy luodaan rikastamalla autologisia soluja CD34+-soluja varten ja muokkaamalla sitten genomia ex vivo lisäämällä CRISPR/Cas9 ribonukleoproteiini (RNP) -kompleksi elektroporaatiolla. RNP-kompleksiin sisältyvä gRNA mahdollistaa CRISPR/Cas9:n tarkan DNA:n kaksijuosteisen katkaisun kriittisessä transkriptiotekijän sitoutumiskohdassa (GATA1) BCL11A-geenin erytroidispesifisellä tehostaja-alueella.
RNP:n lisäksi Cas9:ää ja gRNA:ta koodaavaa DNA:ta tai mRNA:ta tutkitaan myös kliinisissä tutkimuksissa.
Yaohai Bio-Pharma tarjoaa yhden luukun CDMO-ratkaisun Cas9-nukleaasille