De hoofdrolspelers in de eiwitfabriekjes (ribosomen)
Onderzoekers hebben een methode ontwikkeld, TAPIR gedoopt, waardoor met behulp van de genoombe-werkingstechniek de aanmaak van eiwitten in cellen kan worden gestuurd. Die methode zou van pas kunnen komen bij ziekte waarbij de eiwit-fabrieken in cellen (de ribosomen) niet goed meer werken.
De snelheid waarmee een cel eiwitten produceert, is een doorslaggevende factor bij de vraag of de cel zich deelt, specialiseert of zijn stamceleigenschappen behoudt. Een onderzoeksgroep onder leiding van Stefan Stricker, hoogleraar epigenetica aan de Ludwig-Maximiliansuniversiteit (LMU) in München zou voor het eerst rechtstreeks aangetoond hebben dat de hoeveelheid ribosomaal RNA (rRNA) deze processen direct reguleert.
Daardoor is het mogelijk ribosomaal RNA op een gerichte manier te reguleren.
Het is al langer bekend dat de hoeveelheid ribosomaal RNA verschilt tussen verschillende celtypen en dat deze verandert bij een aantal ziekten. Het bleef echter onduidelijk of deze specifieke kenmerken de oorzaak of slechts het gevolg zijn van biologische processen.
Met de nieuw ontwikkelde CRISPR-gebaseerde methode TAPIR (Engelse afko voor gerichte activering van eiwitaanmaak) hebben onderzoekers nu toegang tot een methode dat de activiteit van ribosomale genen kan stimuleren en zo de eiwitproductie van een cel kan beïnvloeden. Stricker: “Onze nieuwe studie toont aan dat gerichte activering van de rRNA-productie de eiwitsynthese duidelijk verhoogt.”.
De resultaten zouden met name relevant kunnen zijn voor ziekten waarbij de ribosoomfunctie verstoord is. Het gaat daarbij em een zeldzame ziekte als het Treacher-Collins-syndroom, een aangeboren aandoening die gezichtsafwijkingen veroorzaakt. In een muismodel slaagden de onderzoekers erin om de ziektegerelateerde veranderingen gedeeltelijk te compenseren door de rRNA-productie op een gerichte manier te stimuleren.
Alvleesklierkanker
Daarnaast zagen de onderzoekers dat soortgelijke mechanismen ook een rol spelen bij alvleesklierkanker. Tumorcellen lijken de verhoogde rRNA-productie te gebruiken om hun snelle groei te handhaven. In het muismodel voor alvleesklierkanker bleek TAPIR de rRNA-productie te verhogen en de groei van de kankercellen te bevorderen. Dit toont aan dat de verhoogde rRNA-productie een oorzakelijk verband heeft met de tumorgroei en niet slechts een bijwerking is.
“Onze studie toont duidelijk aan dat de regulatie van de eiwitsynthese een cruciale rol speelt, zowel in ontwikkelings- en groeiprocessen als in de ontwikkeling van kanker”, stelt Stricker. Hij ziet TAPIR als een onderzoeksplatform om het effect van eiwitsynthese op gezondheid en ziekte beter te leren begrijpen en om op de lange termijn nieuwe therapeutische benaderingen te ontwikkelen.
Het is denkbaar dat deze aanpak in de toekomst geschikt zal zijn voor de behandeling van ziekten die gepaard gaan met een verminderde ribosoomfunctie en dat het nieuwe aangrijpingspunten zal bieden voor therapieën tegen tumoren waarbij de eiwitproductie volledig uit de hand is gelopen.
Bron: Alpha Galileo