Studien, publicerad i tidskriften Nature Genetics, fann att celler inte alltid reparerar CRISPR-inducerade DNA-avbrott genom att använda en process som kallas icke-homolog ändsammanfogning (NHEJ). NHEJ är ett snabbt och smutsigt sätt att reparera DNA-skador, men det kan ibland introducera fel i genomet.
Den nya studien fann att celler också använder en annan DNA-reparationsprocess som kallas homologistyrd reparation (HDR) för att reparera CRISPR-inducerade DNA-avbrott. HDR är ett mer exakt sätt att reparera DNA-skador, men det är också långsammare och mer komplext än NHEJ.
Forskarna säger att deras fynd har konsekvenser för användningen av CRISPR-Cas9 i genterapi. Om celler använder HDR för att reparera CRISPR-inducerade DNA-avbrott oftare än man tidigare trott, kan det vara möjligt att använda CRISPR-Cas9 för att göra mer exakta förändringar av arvsmassan.
"Våra fynd utmanar den nuvarande dogmen att NHEJ är den dominerande DNA-reparationsvägen för CRISPR-inducerade DNA-avbrott", säger studieförfattaren Dr Michael Lieber, professor i genetik vid Harvard Medical School. "Vi visar att HDR också kan spela en betydande roll för att reparera CRISPR-inducerade DNA-avbrott, speciellt när avbrotten genereras i vissa genomiska regioner."
Forskarna säger att deras fynd också har konsekvenser för utvecklingen av nya genredigeringsterapier.
"Våra fynd tyder på att det kan vara möjligt att använda HDR för att förbättra noggrannheten i CRISPR-Cas9-genredigering", säger studieförfattaren Dr J. Keith Joung, professor i patologi vid Harvard Medical School. "HDR är en mer exakt DNA-reparationsväg än NHEJ, så den kan potentiellt användas för att minska antalet effekter utanför målet som uppstår när man använder CRISPR-Cas9."
Forskarna säger att de fortsätter att studera HDR:s roll i CRISPR-inducerad DNA-reparation. De hoppas att deras resultat kommer att leda till utvecklingen av nya genredigeringsterapier som är mer exakta och säkra.
