Ερευνητής του Νorth Carolina State University (NC State) ανέπτυξε έναν νέο τρόπο για χρήση CRISPR/Cas9 σε κύτταρα φυτών χωρίς να εισάγεται ξένο DNA- κάτι που επιτρέπει επεμβάσεις ακριβείας (διαγραφές, αντικαταστάσεις σε γενετικό επίπεδο) χωρίς να εισάγεται ξένο DNA, οπότε και το τελικό αποτέλεσμα δεν θεωρείται «μεταλλαγμένο» (GMO, genetically modified organism).
Το CRISPR/Cas9 είναι ένα εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιείται για να κόβεται και να απομακρύνεται με ακρίβεια μια συγκεκριμένη γενετική αλληλουχία. Η πρωτεΐνη Cas9 λειτουργεί ως μοριακό ψαλίδι, που κατευθύνεται στον συγκεκριμένο γενετικό στόχο μέσω ενός οδηγού RNA που αλλάζει εύκολα. Στην ουσία αναζητεί μια συγκεκριμένη γενετική αλληλουχία και όταν τη βρει την κόβει. Όταν το τμήμα αυτό έχει κοπεί, μπορεί να διαγραφεί ή να αντικατασταθεί.
Το σύστημα παρουσιάζει μεγάλες δυνατότητες για τη βελτίωση καλλιεργειών μέσω αλλαγής του γενετικού τους κώδικα, μα όχι απαραίτητα μέσω της εισαγωγής DNA- αν και τα συστήματα που χρησιμοποιούν CRISPR/Cas9 συνήθως το κάνουν αυτό, με αποτέλεσμα το τελικό αποτέλεσμα να είναι GMO (για τα οποία απαιτούνται εκτενείς διαδικασίες αξιολόγησης, ενώ πολλοί καταναλωτές αποφεύγουν τα μεταλλαγμένα).
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Plant Cell Reports, ο Γουσένγκ Λιού, φυτικός βιολόγος και βιοτεχνολόγος, παρουσίασε έναν νέο τρόπο χρήσης της πρωτεΐνης Cas9 και καθοδήγησης RNA σε κύτταρα φυτών, που δεν περιλαμβάνει ξένο DNA. «Ήταν η πρώτη φορά που κάποιος βρίσκει μια μέθοδο να χορηγήσει την πρωτεΐνη Cas9 μέσω μέσω λιπομόλυνσης σε κύτταρα φυτών» είπε ο Λιού. «Το μεγάλο μας επίτευγμα ήταν πως καταφέραμε να το κάνουμε αυτό. Επίσης, από τη στιγμή που πολλοί καταναλωτές προτιμούν μη μεταλλαγμένες καλλιέργειες, αυτή η μέθοδος χορηγεί την πρωτεΐνη Cas9 με τρόπο που δεν είναι σαν αυτόν στα GMO».
Η λιπομόλυνση (lipofection) είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιεί θετικά φορτισμένα λιπίδια για τον σχηματισμό ενός λιποσώματος που παραπέμπει σε φυσαλίδα γύρω από το «συγκρότημα» Cas9/gRNA. Το λιπόσωμα δεσμεύεται και μετά ενσωματώνεται στη φυτική κυτταρική μεμβράνη, εισάγοντας το φορτίο CRISPR στο φυτικό κύτταρο. Έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη χορήγηση του πρωτεϊνικού «συγκροτήματος» CRIRPS/Cas9 σε κύτταρα θηλαστικών.
«Πολλά προγράμματα ανά τον κόσμο εστιάζουν στη χορήγηση DNA με CRISPR/Cas9» είπε ο Λιού. «Υπάρχουν μόνο λίγες έρευνες που εστιάζουν στη χορήγηση πρωτεΐνης Cas9. Αλλά η χορήγηση πρωτεΐνης έχει πολλά πλεονεκτήματα», πρόσθεσε- όπως το ότι δεν υπάρχει μεταφορά συγκεκριμένων αλληλουχιών DNA από ένα είδος σε άλλο και ότι η πρωτεΐνη Cas9 διαρκεί τρεις με πέντε ημέρες και μετά υποβαθμίζεται, μειώνοντας την έκταση των περικοπών σε ανεπιθύμητα σημεία. Επίσης, η πιο κοινή μέθοδος εισαγωγής DNA σε φυτά γίνεται μέσω Agrobacterium: Πρόκειται για μια ομάδα βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες των φυτών. Οι επιστήμονες δεν μπορούν να ελέγξουν πού προστίθεται το νέο DNA με αυτή τη μέθοδο, όπως σημειώνει ο Λιού, ενώ δεν λειτουργεί σε πολλές ποικιλίες φυτών που είναι «δύσκολα» στην τροποποίηση. Επίσης, από τη στιγμή που χρησιμοποιεί ξένο DNA, το τελικό αποτέλεσμα είναι GMO.
