Met CRISPR zijn genen ook aan en uit te zetten

CRISPRa voor activering genen

Rechts de spiercellen van muisjes die behandeld zijn met CRISPRa, links de spiercellen (magenta) van onbehandelde muisjes met spierdystrofie (afb: Salk-instituut)

Al zo’n drie jaar geleden is ontdekt dat met CRISPR niet alleen genen te knippen en/of uit te wisselen zijn, maar dat je daarmee ook de genactiviteit kunt veranderen.  Spaanse en Amerikaanse onderzoekers gebruikten die mogelijkheid om muisjes te behandelen voor suikerziekte (type I), nierbeschadiging en spierdystrofie (de muizelijke variant daarvan). Met succes, naar het schijnt. Toepassing bij mensen zal nog veel onderzoek vergen.

Genactivering met CRISPR is mogelijk door aan nietknippend Cas9, de genschaar, moleculen te plakken waarmee genen kunnen worden ge(de)activeerd. CRISPRa wordt dat genoemd. Tot nu toe is die truc eigenlijk nog alleen maar in celkweken toegepast. Nu zou dat voor het eerst ook in proefdieren zijn gebeurd.
In het nieuwe onderzoek onder leiding van Juan Carlos Izpisua Belmonte van het Salk-instituut in La Jolla (VS) werd het gids-RNA, dat het gereedschap naar de juiste plaats op het DNA moeten leiden, ‘gedood’ en veranderd in plaats van de genschaar Cas9, zoals te doen gebruikelijk. De onderzoekers gebruikten stukjes RNA van zo’n 14, 15 nucleotides in plaats van de gebruikelijk 20, 22.
Die korte stukjes zouden Cas9 nog steeds naar de juiste plaats leiden, al is de kans om op de verkeerde plaats op DNA uit te komen dan ook groter. Daar aangekomen knipt Cas9 niet maar trekt een RNA-molecuul op de ‘dode’ gids-RNA eiwitten aan die helpen de genactiviteit te veranderen. Die ‘dode’ stukjes RNA kunnen makkelijk worden aangevoerd met een virus, dat gebruikt wordt bij gentherapieën (kreupel gemaakt, natuurlijk). Overigens vraag ik me, leek zijnde, af waar die genschaar Cas9 dan toch voor nodig is.

Suikerziekte type I

Bij de suikerzieke muisjes wilden de onderzoekers hun vermogen herstellen om weer insuline aan te maken, de stof die de suikerspiegel in het bloed regelt. Bij suikerziekte type I, een autoimmuunziekte, vernietigen afweercellen de insulineaanmakende cellen in de alvleesklier. Omdat die cellen verdwenen zijn, moesten de onderzoekers een ander type cel die functie over laten nemen.
De onderzoekers besmetten die muisjes met een virus met het dode gids-RNA om het Pdx1-gen te activeren in levercellen. Daardoor gaan die insuline aanmaken, hetgeen de sukerzieke muis van zijn insulinetekort afhelpt. Het is natuurlijk de vraag of de afweercellen die insulineproducerende cellen ook niet weer vernietigen.
De onderzoekers gebruikten echter muisjes die zelf Cas9 aanmaken. Dat hoef je dan niet in het virus te proppen. Cas9 en de ‘dode’ gidsen schijnen dan weer niet in een virus te passen, dus gebruikten Belmonte c.s. twee virussen om de ‘vracht’ af te leveren.
De onderzoekers probeerden dat uit bij muisjes met spierdystrofie. Die ziekte wordt veroorzaakt door mutaties in het dystrofinegen. Dat gen zou te groot zijn om met gentherapie te vervangen. De onderzoekers slaagden er in met CRISPRa het follistatinegen aan te zetten, waardoor de spieren in de achterpoten van de dystrofiemuisjes weer aan kwamen.

De onderzoekers zouden veel hogere genactiviteiten hebben bereikt met hun methode dan tot nu toe vertoond. Vooralsnog is de methode nog slechts geschikt voor onderzoek. Er zullen nog wel wat problemen moeten worden opgelost vooraleer die bij mensen kan worden toegepast. Een van de problemen is de virusvracht op de juiste plaats in het lichaam te krijgen. Ook zal nog moeten worden bewezen of de methode veilig én werkzaam is.

Bron: Science News

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.