Als bei Martin Jinek am letzten Augustabend das Handy klingelt, ist er gerade mit seinem sechsjährigen Sohn in der Musikschule. Die Überraschung ist gross, als ihn Bundespräsident Guy Parmelin am Telefon begrüsst und ihm gratuliert: Er werde für seinen Beitrag zur Entwicklung der Genschere CRISPR-Cas9 mit dem Schweizer Wissenschaftspreis Marcel Benoist 2026 ausgezeichnet. Martin Jinek ist erfreut und demütig zugleich: «Was für eine Ehre.»
Der Preis gilt auch als «Schweizer Nobelpreis» – was Martin Jinek an ein anderes Telefon erinnert. Im Oktober 2020 hatte er selber zum Hörer gegriffen. Er hatte soeben erfahren, dass Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier den Nobelpreis für Chemie erhalten. Sie wurden ebenfalls für ihre Forschung zur Genschere CRISPR-Cas9 ausgezeichnet. Das war auch für Jinek eine grosse Freude: Einige Jahre zuvor hatte er als Postdoktorand im Labor von Doudna gearbeitet und massgeblich zur entscheidenden Publikation der beiden Forschungsgruppen zur Genschere beigetragen. Als er Doudna anrief, war es bei ihr in Berkeley noch Nacht. Doudna war kurz zuvor von einer Journalistin aus dem Schlaf gerissen worden mit der Frage, was sie zur Verleihung des Nobelpreises meine. Wer ihn denn bekommen habe, fragte sie schlaftrunken und konnte die Antwort der Journalistin nicht ernstnehmen.
Einige Jahre zuvor hatte er als Postdoktorand im Labor von Jennifer Doudna gearbeitet und massgeblich zur entscheidenden Publikation der beiden Forschungsgruppen zur Genschere beigetragen.
Erst als Martin Jinek ihr kurz darauf gratulierte, konnte sie es fassen. «Martin würde nie anrufen, wenn es nicht stimmt», erklärte sie später gegenüber den Medien – und wies sogleich öffentlich auf die wichtige Rolle von Martin Jinek bei der Entwicklung der Genschere hin. Er war mit Krzysztof Chylinski aus dem Charpentier-Team Erstautor gewesen, als die Forschenden 2012 ihre Ergebnisse in der Publikation „A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity“ veröffentlicht hatten.
Darin zeigten Jinek und Mitforschende, wie sich Bakterien mit einem raffinierten Abwehrsystem gegen Viren wehren: Indem sie deren DNA zerschneiden. Dem Team gelang es, dieses bakterielle Abwehrsystem so nutzbar zu machen, dass sich damit DNA an gezielt ausgewählten Stellen schneiden und verändern lässt. Und zwar präziser, einfacher und kostengünstiger als mit bisherigen Methoden. Damit wurde CRISPR-Cas9 zur heute als «Genschere» bekannten Technologie.
Die neuartige Technologie wurde von der Wissenschaftswelt begeistert aufgenommen und rasch zu einem wichtigen Werkzeug der Biotechnologie – und inzwischen auch der Gentherapie. Seit 2013 an der Universität Zürich tätig, widmet Jinek seine weitere Forschungskarriere der Genomveränderung – in der Fachsprache Genomeditierung genannt. Sein Ziel: Werkzeuge wie CRISPR-Cas9 noch genauer verstehen und verbessern.
Englisch als Tor zur Welt
Neugier und der Wunsch, Dinge bis ins Detail zu verstehen, zeichnen Martin Jinek seit seiner Kindheit aus. Geboren 1979 in der damaligen kommunistischen Tschechoslowakei, kam er früh mit zwei Welten in Berührung: Seine Mutter war Kinderärztin, der Vater Elektroingenieur. Medizin und Technik gehörten damit selbstverständlich zum familiären Umfeld. Auch die Erfahrungen seiner Eltern prägten seinen weiteren Weg. Der Vater war Ende der 1960er-Jahren als Student nach Grossbritannien gereist, was ihn begeistert hatte. In den folgenden 20 Jahren war eine solche Reise wegen der Abschottung des Landes gegenüber dem Westen nicht mehr möglich. Seinen Eltern war es aber wichtig, ihrem Sohn zumindest das Erlernen der englischen Sprache zu ermöglichen. Bereits als Siebenjähriger besuchte Martin Jinek deshalb ausserschulischen Englischunterricht: «Ich war natürlich mit Abstand der Jüngste in der Gruppe», erinnert er sich lachend.
Auch die Erfahrungen seiner Eltern prägten seinen weiteren Weg.
Sprachen lernen und vor allem in die Welt der Naturwissenschaften eintauchen – der Wissendurst des Schülers blieb in der ganzen Schulzeit gross. So war Jinek Mitglied im Chemieklub und nahm an diversen naturwissenschaftlichen Wettbewerben teil. Nach dem Zerfall des Ostblocks und der Öffnung der Grenzen wurde eine weitere neue Erfahrung möglich: Er konnte sich dank seiner guten Englischkenntnisse für ein Stipendium für ein Austauschjahr in Grossbritannien bewerben.
Sommerferien im Labor
Aus einem Jahr wurden zwei – und aufgrund seiner naturwissenschaftlichen Begabung ermunterten ihn die Lehrerinnen und Lehrer, sich für ein Stipendium an einer Universität in Grossbritannien zu bewerben. So studierte er anschliessend am renommierten Trinity College der University of Cambridge Naturwissenschaften mit Schwerpunkt Chemie. Seine ursprüngliche Idee, wie die Mutter und andere in der Verwandtschaft den Arztberuf zu erlernen, gab er auf. «Ich wollte die grundlegenden Zusammenhänge verstehen: Woraus besteht die Welt, wie ist sie zusammengesetzt? Die Chemie des Lebens, das interessiert mich – bis heute», sagt er.
«Ich wollte die grundlegenden Zusammenhänge verstehen: Woraus besteht die Welt, wie ist sie zusammengesetzt?»
Neben dem vorwiegend theoretischen Chemiestudium in Cambridge nutzte Martin Jinek die Sommerferien, um an der Universität freiwillig die praktische Laborarbeit kennenzulernen. Dies führte ihn ins Labor von Kyoshi Nagai, wo er sich von dessen Begeisterung für Strukturbiologie anstecken liess. Diese beschäftigt sich mit der molekularen Struktur von biologischen Molekülen, zum Beispiel Proteinen oder Nukleinsäuren wie DNA. «Wer die Funktion solcher Moleküle verstehen will, muss ihre Struktur verstehen, also die dreidimensionale Anordnung der Atome, aus denen sie zusammengesetzt sind. Denn diese Struktur bestimmt mit, was Moleküle tun», sagt der Biochemiker.
Nagai beschäftigte sich vor allem mit der Ribonukleinsäure (RNA) und übertrug auch diese Faszination auf seinen lernbegierigen Studenten. «Die in den Zellen aller Lebewesen vorhandene RNA ist unglaublich vielseitig. Sie kann Information transportieren, chemische Reaktionen auslösen und vielfältige Prozesse im Körper steuern», schwärmt Jinek.
Die Chancen ergreifen
In der Biologie erhielt die RNA-Forschung in den späten 1990er-Jahren neuen Auftrieb. Technologische Innovationen in der Mikroskopie und Genomsequenzierung ermöglichten neue Einsichten. So zeigte sich, dass RNA die Funktion anderer RNA-Moleküle zu bremsen vermag, indem sie diese daran hindert, das Erbgut in Proteine zu übersetzen. Immer deutlicher zeigte sich: Es ist nicht die DNA allein, die über die Vorgänge in unserem Körper bestimmt.
«Ich habe in meiner Karriere versucht, der Wissenschaft, die mich interessiert, und den Personen, die sich damit beschäftigen, zu folgen.»
Martin Jinek war inzwischen als Doktorand im Labor von Elena Conti am European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg tätig. Auch Contis Forschungsschwerpunkt lag bei der RNA. Von seiner Doktormutter lernte Jinek das präzise wissenschaftliche Denken und systematische Vorgehen bei Experimenten. Sie war eine weitere prägende Person für sein künftiges Forscherleben. «Ich habe in meiner Karriere versucht, der Wissenschaft, die mich interessiert, und den Personen, die sich damit beschäftigen, zu folgen», sagt er. So ergriff er immer wieder Chancen, die sich boten, und liess sich inspirieren. Dazu gehörte während seines Doktorats ein Gastvortrag von Jennifer Doudna: «Ich war begeistert, wie sie über die Forschung in ihrem Labor in Kalifornien berichtete.» So war die Idee geboren, sich um eine Postdoc-Stelle bei Doudna an der University of California in Berkeley zu bewerben, um sich dort weiter in die Biochemie und Strukturbiologie der RNA zu vertiefen.
Die Bewerbung war erfolgreich und 2007 trat der damals 27-Jährige seine Stelle an der Westküste der USA an. Es war die Zeit, als die Entdeckung publiziert wurde, dass gewisse Bakterien über ein molekulares Werkzeug verfügen, mit dem sie das Erbgut von eindringenden Viren zerstören können. «Aber wie das genau funktioniert, wusste man nicht. Das Team von Doudna sprang sofort auf das Thema an, denn die Forschenden hatten die Vermutung, dass RNA auch hierbei eine wichtige Rolle spielt», blickt Jinek zurück.
Etwas Grossem auf der Spur
Er selber widmete sich in Berkeley erst anderen RNA-Fragestellungen, unterstützte aber im Labor mit seinem profunden strukturbiologischen Wissen andere bei ihren CRISPR-Projekten und wurde zunehmend ins Thema involviert. So startete er schliesslich sein eigenes Projekt dazu. Damals war schon bekannt, dass verschiedene bakterielle Abwehrsysteme – CRISPR-Systeme – existieren. Jinek konnte zeigen, dass in einem davon das Protein Cas9 als DNA-schneidendes Protein wirkt – eine sogenannte Nuklease.
Damit dies funktioniert, so konnte er mit seinen Mitforschenden nachweisen, ist allerdings eine Kombination von Cas9 und mehreren RNA-Molekülen nötig. Eine Guide-RNA hat dabei die Aufgabe, Cas9 an die richtige Stelle im Erbgut der Viren zu lotsen. Systematisch konstruierte Jinek unterschiedliche Guide-RNAs, um die Genschere an unterschiedliche Stellen in der DNA zu führen. Es funktionierte. Zudem gelang es, die nötigen Moleküle in einer einzigen RNA zu kombinieren.
So zeichnete sich im Laufe des Projekts immer deutlicher ab, dass das Team um Jinek etwas Grossem auf der Spur war. Plötzlich ging es nicht mehr nur um Grundlagenforschung und darum, ein bakterielles System zu verstehen. Den Forschenden wurde klar, dass sie ein Werkzeug gefunden hatten beziehungsweise so weiterentwickeln konnten, dass es sich in der Biotechnologie bis hin zur Gentherapie breit würde nützen lassen, um genetische Veränderungen zu bewirken.
«Es war ein spezieller Moment, als ich bei Jennifer Doudna im Büro sass und ihr meine Forschungsergebnisse präsentierte.»
«Es war ein spezieller Moment, als ich bei Jennifer Doudna im Büro sass und ihr meine Forschungsergebnisse präsentierte», erinnert sich Jinek: «Ich sagte zu ihr: Ich glaube, CRISPR-Cas9 lässt sich grundsätzlich zur Genomeditierung nutzen. Es lässt sich programmieren, welche DNA-Abschnitte geschnitten werden soll.» Sie schaute ihn an, erkannte das Potenzial sofort und sagte: «Schreib das alles auf!»
Auf dem Boden bleiben
Die daraus entstandene Publikation von 2012 schlug hohe Wellen. Aber Jinek bleibt auch im Rückblick gelassen: «Es war eine arbeitsintensive, spezielle Zeit. Aber trotzdem galt es, auf dem Boden der Tatsachen zu bleiben: Wir hatten noch viel Arbeit vor uns, noch vieles nicht verstanden.» Die Arbeit ging in vollem Tempo weiter und war wiederum erfolgreich. Nach ihrer Publikation dauerte es nur wenige Monate, bis das Doudna-Team und andere Forschungsgruppen weltweit in verschiedenen Organismen zeigen konnten, dass die Methode funktioniert.
Für Martin Jinek allerdings war es Zeit, weiterzuziehen. Sein Postdoktorat war beendet und der nächste Schritt stand an – eine eigene Forschungsgruppe gründen. Dazu zog es ihn zurück nach Europa. Beim Vorstellungsgespräch am Institut für Biochemie der Universität Zürich fühlte er sich im Team sofort wohl und mit seiner Forschung willkommen. So gründete er 2013 als Assistenzprofessor sein eigenes Labor auf dem Campus Irchel der Universität. Seit 2024 ist er ordentlicher Professor.
Die Natur direkt vor der Bürotür nutzt er nicht nur für Spaziergänge, sondern manchmal auch, um sich seiner Forschungsgruppe beim Joggen anzuschliessen.
Von seinem Büro am Stadtrand blickt er auf den Wald am Zürichberg. Seit zwei Jahren wohnt er mit seiner Frau und den beiden Kindern nur wenige Gehminuten vom Campus entfernt am Waldrand. Die Natur direkt vor der Bürotür nutzt er nicht nur für Spaziergänge, sondern manchmal auch, um sich seiner Forschungsgruppe beim Joggen anzuschliessen. Eine weitere Möglichkeit, den Kopf durchzulüften, bietet die Bassgitarre, die in der Ecke seines Büros steht. Ein Hobby, mit dem er bereits als Jugendlicher begonnen hatte. Heute bleibt ihm neben Job und Familie wenig Zeit dafür. Fachliche Gespräche über Naturwissenschaften finden zuhause aus Zeitgründen ebenfalls selten statt. Anlass dazu gäbe es durchaus – seine Frau ist ebenfalls Professorin in dem Bereich.
Die nächsten Generationen
Inzwischen ist CRISPR-Cas9 nicht mehr nur ein theoretisches Werkzeug der Biotechnologie. So wird versucht, die Methode zu nutzen, um krankheitsresistente Pflanzensorten für die Landwirtschaft zu züchten. In der Medizin ist die Methode bereits in der klinischen Anwendung angekommen. 2023 wurde die erste CRISPR-Gentherapie zugelassen. Sie wird heute gegen Beta-Thalassämie und Sichelzellanämie eingesetzt – zwei erblich bedingten Krankheiten des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin. Zudem wird CRISPR in Studien eingesetzt, um CAR-T-Zellen für die Immuntherapie gegen Krebs genetisch zu verändern. Derzeit, so schätzt Jinek, laufen rund 100 klinische Studien zum Einsatz der Genschere bei verschiedenen Krankheiten.
Doch auch die CRISPR-Methode kennt ihre Grenzen. Dazu gehört eine begrenzte Spezifizität – auch CRISPR-Cas9 schneidet wie frühere Formen der Gentherapie die DNA bisweilen am falschen Ort. Dies kann zu sogenannten Off-Target-Effekten führen, welche die Gesundheit gefährden. Ausserdem ist die Technologie noch jung und es gilt, Langzeiterfahrungen in der klinischen Anwendung zu sammeln.
«Die erstklassige Infrastruktur an der Universität Zürich macht diese Forschung erst möglich.»
Jinek und sein 12-köpfiges Forschungsteam haben das Ziel, die grundlegenden Mechanismen der Genomeditierung noch besser zu verstehen und entsprechende Werkzeuge für medizinische Anwendungen weiterzuentwickeln. In ihren sechs Labors kultivieren die Forschenden Bakterien, isolieren daraus Proteine und RNA, untersuchen deren Struktur mittels Kryo-Elektronenmikroskopie und prüfen mittels Genom-Sequenzierung, ob und wie die Genscheren in ihren Experimenten DNA schneiden und verändern. «Die erstklassige Infrastruktur an der Universität Zürich macht diese Forschung erst möglich», sagt Jinek.
Dabei geht es nicht mehr nur um CRISPR-Cas9. Das Team sucht in Bakterien nach weiteren Abwehrsystemen und wurde etwa beim Protein Cas12 als einer weiteren Genschere fündig. Eine andere Weiterentwicklung sind CRISPR-basierte Werkzeuge, die auf anderen Prinzipien beruhen. «Man kann sie auch CRISPR-Methoden der zweiten Generation bezeichnen«, sagt Jinek. Dazu gehören Base Editing und Prime Editing (vgl. Kasten). Ein aktueller Schwerpunkt der Arbeit von Jinek’s Team liegt zudem bei der Frage: Wie lassen sich nicht nur kleine DNA-Abschnitte bearbeiten, sondern grössere Veränderungen am Erbgut vornehmen? «Solche Werkzeuge der dritten Generation zur Genomeditierung wären etwa wichtig bei Krankheiten mit mehreren Mutationen im Erbgut», sagt Jinek.
Vorbereitet auf das Glück
Die Gruppe von Jinek arbeitet dabei mit zahlreichen Forschungsgruppen von Universität und ETH Zürich und anderen Hochschulen und Spitälern in der Schweiz und weltweit zusammen. Sein Team unterstützt diese mit ihrer Expertise, testet für die jeweiligen Bedürfnisse optimierte Systeme der Genomeditierung und liefert die nötigen Bausteine wie Proteine und RNAs für Studien.
Schon mehrfach ist Martin Jinek für seine Forschung mit Preisen ausgezeichnet worden. Gleichzeitig hat er inzwischen einen Rollenwechsel hinter sich. Als Professor steht er heute nicht mehr im Labor und führt eigene Experimente durch ‒ das ist die Aufgabe seines Teams. Er selbst ist Organisator und Mentor. Seine Nachwuchsforschenden sucht er sich nach den Eigenschaften aus, die auch seinen Weg geprägt haben: Neugier, Lernwille und Teamfähigkeit. Und wenn er auf seinen eigenen Forschungsweg zurückblickt: Wie viel glückliche Fügung gehörte dazu, dass er in Berkeley an einer Forschung teilhaben konnte, die in einem Nobelpreis gipfelte? «Ich war sicher zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um etwas Faszinierendes zu erleben», sagt er. Aber für ihn ist auch klar: Es war nicht einfach Glück. Man müsse auch vorbereitet sein auf das Glück: «Dahinter steht, dass ich eine gute Ausbildung geniessen durfte, hervorragende Mentorinnen und Mentoren hatte – und jahrelange harte Arbeit, um Schritt für Schritt Erkenntnisse zu gewinnen.»
«Ich war sicher zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um etwas Faszinierendes zu erleben.»
Wie werden sich die Bemühungen all der CRISPR-Forschenden weltweit auszahlen? Werden sich in Zukunft alle genetischen Krankheiten heilen lassen? «Das Potenzial ist gross. CRISPR-basierte Gentherapie wird neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen», sagt Jinek. Neben erblichen Krankheiten und Krebs denkt er dabei etwa auch an Zelltherapien gegen Autoimmunkrankheiten. Zudem liessen sich CRISPR-Ansätze mit Stammzelltherapien kombinieren.
Gleichzeitig dürfe man auch nicht zu hohe Erwartungen haben. Es gebe Tausende von zumeist seltenen Erbkrankheiten. Der Aufwand, für jede davon eine Gentherapie zu entwickeln, wäre riesig. Zudem bleiben Herausforderungen: So funktioniert die CRISPR-Methode nicht in allen Zelltypen. Und es gelte, die genverändernden Werkzeuge in die richtigen Zellen einbringen zu können. Für die Leber gelinge das schon, für andere Organe noch nicht.
Grosse Macht, grosse Verantwortung
Eine Herausforderung bleibt auch, einen gesellschaftlichen Konsens zu finden, wie CRISPR genutzt werden soll. «Es ist ein machtvolles Werkzeug. Entsprechend gross ist die Verantwortung, die wir im Umgang damit tragen», sagt Jinek. 2018 machte ein chinesischer Forscher öffentlich, dass er das Erbgut menschlicher Embryonen verändert hatte und daraus Zwillinge geboren waren. Dies löste international Kritik aus, das Vorhaben wurde gestoppt. «Derzeit sind die Risiken zu hoch, um genetische Eingriffe in den Keimzellen vorzunehmen, die an die nächste Generation vererbt werden», sagt Jinek in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Verbot in der Schweiz und der Meinung der internationalen Forschungsgemeinschaft. Auch die Weltgesundheitsorganisation und wissenschaftliche Fachgremien raten klar von entsprechenden Anwendungen ab. Weltweit verbindliche Regeln dazu gibt es jedoch nicht.
Trotzdem bleibt Jinek auch hierbei nüchtern. Die Angst, CRISPR könnte in Zukunft gezielt für Designerbabys genutzt werden, hält er für übertrieben: «Es braucht viel Wissen und spezielle Infrastruktur, um genetische Veränderungen vornehmen zu können. Und die gesellschaftliche Akzeptanz einer solchen Nutzung der neuen Technologie wäre gering.»
«Wir stehen immer noch am Anfang davon, Bakterien als Lebewesen zu verstehen.»
Sein Fokus ist es, den sinnvollen Einsatz von Genscheren noch effektiver und sicherer zu machen – für medizinische Anwendungen insbesondere bei Erbkrankheiten und Krebs und für die Grundlagenforschung. «Diese Grundlagenforschung war entscheidend, um schlussendlich eine bahnbrechende Technologie wie CRISPR-Cas9 entwickeln zu können. Entsprechende Forschung braucht Zeit und entsprechend eine langfristige, nachhaltige Finanzierung. Das ist entscheidend für zukünftige Innovationen», sagt Jinek. Umso mehr freut er sich über den Marcel Benoist Preis als Anerkennung für seine bisherige Arbeit und seine weitere Forschung. Es ist Forschung, die erstmal einfach aufzeigen wollte, wie Bakterien funktionieren. Daraus haben sich mit der Genschere bereits bedeutende Anwendungsfelder ergeben. Und trotzdem: «Wir stehen immer noch am Anfang davon, Bakterien als Lebewesen zu verstehen. Wir dürfen gespannt sein, welche Überraschungen sie noch für uns bereithalten.»
Text: Adrian Ritter
Redaktion: SilberMedia GmbH
CRISPR-Cas: Wie Bakterien sich wehren
Bakterien haben kein Immunsystem wie Tiere und Menschen. Aber sie haben eine Art adaptive Immunabwehr, wobei CRISPR-Cas9 das wichtigste bekannte Beispiel ist. Gelangt ein Virus in ein Bakterium, will es sich dort vermehren und droht das Bakterium dabei abzutöten. Dagegen wehrt sich dieses, indem es kurze Stücke der Virus-DNA in eine Art «Bibliothek» speichert. Daraus entwickelt das Bakterium sogenannte Guide-RNAs, welche die genetische Information des Virus enthalten. Bei einem erneuten Angriff derselben Viren erkennt das Bakterium diese dank seiner Bibliothek. Jetzt leitet die Guide-RNA die bakteriellen Cas9-Proteine zur passenden Stelle beim Virus, worauf diese das Erbgut zerschneiden und das Virus damit zerstören.
CRISPR-Cas in der Gentherapie
Gentherapien gab es schon vor CRISPR-Cas. Aus dieser Zeit sind heute etwa ein Dutzend Anwendungen zugelassen, etwa bei Netzhauterkrankungen. Die meisten dieser Therapien schleusen eine funktionierende Genkopie in Zellen ein, ohne das defekte Gen umzuschreiben oder zu zerstören. Nicht immer fügt sich eine Gensequenz dabei am richtigen Ort in die DNA ein – was die benachbarten Gene in ihrer Funktion beeinträchtigen kann. Mit CRISPR geht es präziser und einfacher. Die neue Methode erlaubt gezieltere Eingriffe in die DNA. Und anstelle von einzeln hergestellten Proteinen genügt es, pro anvisierter DNA-Sequenz eine entsprechende Guide-RNA herzustellen, um Cas9 zu programmieren.
Grundsätzlich gibt es bei Gentherapien zwei Möglichkeiten: Die erste besteht darin, eine schädliche Genfunktion auszuschalten (Knock-out). Dazu wird ein DNA-Teil ausgeschnitten. Die Zelle versucht dies zu reparieren, was aber meist nicht perfekt gelingt. Dadurch fällt die entsprechende Genfunktion aus. Die zweite Möglichkeit besteht darin, eine fehlende Genfunktion zu ermöglichen. Dazu wird ein Stück sogenannte Donor-DNA zusätzlich ins Erbgut eingefügt (Knock-in).
Neueste Gentherapien funktionieren nochmals nach anderen Prinzipien. Beim Base Editing werden einzelne DNA-Bausteine chemisch umgewandelt. Statt mit der Schere wird dabei sozusagen mit dem Bleistift gearbeitet und die DNA stellenweise neu geschrieben. Beim Prime Editing gibt eine spezialisierte Guide-RNA die gewünschte Änderung vor, die mithilfe eines daran gekoppelten Enzyms in die DNA eingebaut wird – ähnlich dem «Suchen und Ersetzen» in der Textverarbeitung. Neben solchen Werkzeugen der zweiten Generation wird derzeit an Technologien der dritten Generation zur Genomeditierung geforscht, die wiederum andere Prinzipien nutzen.
Literatur zu Martin Jineks Forschung
- Pelea O, Tálas A, Carrera JF, Mathis N, van de Venn L, Yeh CD, Kulcsár PI, Marquart KF, Weber Y, Gerecke SE, Harvey-Seutcheu IF, Mailänder D, Pfleiderer MM, Chanez C, Corn JE, Schwank G, Jinek M. Programmable genome editing in human cells using RNA-guided bridge recombinases. Science (2026) doi:10.1126/science.adz1884. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adz1884
- Pacesa M, Pelea O, Jinek M. Past, present, and future of CRISPR genome editing technologies. Cell (2024) 187:1076–1100. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00111-9
- Pacesa M, Lin C-H, Cléry A, Saha A, Arantes PR, Bargsten K, Irby MJ, Allain FH, Palermo G, Cameron P, Donohoue PD, Jinek M. Structural basis for Cas9 off-target activity. Cell (2022) 185:4067–4081. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01198-9
- Pacesa M, Loeff L, Querques I, Muckenfuss LM, Sawicka M, Jinek M. R-loop formation and conformational activation mechanisms of Cas9. Nature (2022) 609:191–196. https://www.nature.com/articles/s41586-022-05114-0
- Donohoue PD∗, Pacesa M∗, Lau E, Vidal B, Irby MJ, Nyer DB, Rotstein T, Banh L, Toh MS, Gibson J, Kohrs B, Baek K, Owen ALG, Slorach EM, van Overbeek M, Fuller CK, May AP, Jinek M, Cameron P. Conformational control of Cas9 by CRISPR hybrid RNA-DNA guides mitigates off-target activity in T cells. Mol Cell (2021) 81:3637–3649. https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(21)00613-4
- Anders C, Niewoehner O, Duerst A, Jinek M. Structural basis of PAM-dependent target DNA recognition by the Cas9 endonuclease. Nature (2014) 513:569–573. https://www.nature.com/articles/nature13579
- Jinek M*, Chylinski K*, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E. A programmable dual-RNA-guided endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science (2012), 337:816-21. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1225829