Met CellREADR verlichte remcellen in menselijk hersenweefsel (afb: Duke/Southwell)

Onderzoekers van onder meer de Dukeuniversiteit hebben een maatsysteem ontwikkeld waarbij met hulp van RNA-moleculen cellen bewerkt kunnen worden en hersencircuits kunnen worden ‘verlicht’. Met het CellREADR-systeem kun je aan cellen eiwitten toevoegen (???; as). Het systeem is gebaseerd op een enzym dat in elke dierencel te vinden is. Je zou er ‘ingewikkelde ziektes’ mee kunnen behandelen als schizofrenie en kanker (altijd weer kanker).
Het enzym dat centraal in dit systeem staat is ADAR (ADR in de naam). Volgens Josh Huang zijn de mogelijke toepassingen grenzeloos. “Dit biedt een eenvoudige, opschaalbare en uitbreidbare techniek, waarmee elk celtype in elk dier is te bewerken. We konden de celfuncties veranderen om ziektes te behandelen, onafhankelijk van hun genetische instelling. Dat is niet mogelijk met de huidige behandelingen of geneesmiddelen.”
Het betrokken RNA-molecuul bestaat uit drie functiestukken: de sensor, een stopsignaal en een aantal ‘blauwdrukken’ van eiwitten. Om een bepaalde cel ‘aan te spreken’ moet er een RNA-molecuul aanwezig zijn dat alleen in die specifieke cel voorkomt. De sensor bevat het spiegelbeeld van dat molecuul dat ‘klikt’ met het gezochte RNA en is in feite het gids-RNA. Die binding aan de, complementaire, strengen zorgt ervoor dat ADAR in actie komt om een enkele nucleotide te vervangen in het RNA. ADAR is een normaal onderdeel van de celverdediging om dubbelstrengig RNA te bewerken en zou in elke dierencel voorkomen.
De onderzoekers ontwierpen een stopteken. Dat voorkomt dat de eiwitblauwdrukken in de ‘staart’ worden aangemaakt. Dat stopteken wordt pas verwijderd als de sensor zich bindt aan het doel-RNA. Daardoor is het ook zeer specifiek op een bepaalde cel gericht. Als ADAR het stopteken verwijdert, kunnen de blauwdrukken voor eiwitten worden aangemaakt door de eiwitfabriek van de cel, het ribosoom.

Verlichting

De onderzoekers hebben hun RNA-bewerkingssysteem al gebruikt op de hersencellen van levende muisjes, van ratten en menselijk hersenweefsel (van epilepsiepatiënten). Huang en medeonderzoeker Yongjun Qian denken dat het een programmeerbaar RNA-geneesmiddel zou kunnen worden. De methode kan echter ook gebruikt worden om, bijvoorbeeld, bepaalde celtypen te kunnen bestuderen.
Qiang: “Toen ik afstudeerde in de farmacologie was ik erg naïef. Ik dacht dat je een boel kon doen zoals kanker genezen, maar dat bleek erg moeilijk. Hoewel, nu denk ik: misschien kan het.”

Bron: Science Daily