Het lichtgestuurde gen FGFR1, met en zonder licht (afb: Proc. of IEEE)
Al jaren wordt er geëxperimenteerd om met licht de activiteit van genen te sturen, een tak van sport die optogenetica wordt genoemd. Onderzoekers van de universiteit van Buffalo (nog nooit van gehoord) zeggen met die methode het gen FGFR1 te hebben ‘geherprogrammeerd’ in een kweek van hersencellen. Dat gen speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van embryo tot volgroeid organisme.
“De mogelijkheden van optogenetica zijn enorm”, zegt onderzoeker Joseph Jornet. “Daarmee zou je het aantal medicijnen en andere therapieën voor bepaalde ziektes drastisch kunnen terugbrengen. Het zou ook de manier kunnen veranderen waarop mensen met machines wisselwerken.” Hierbij moet worden opgemerkt dat Jornet werkt op de afdeling elektrotechniek van die uni in Buffalo. Het artikel is ook in een IEEE-publicatie verschenen. IEEE is het instituut voor elektrotechnische en elektronicaingeneurs.
Al zo’n twintig jaar wordt er gewerkt aan de optogenetica, om met behulp van licht en lichtgevoelige eiwitten de activiteit van genen te beïnvloeden. Ik heb nooit begrepen wat daar zo handig aan is, want (zichtbaar) licht dringt niet erg ver door in niet-transparante weefsels (vrijwel alle), maar goed het heeft natuurlijk wel wat handigs om van afstand genen te beïnvloeden (ook wel wat angstwekkends). Onderzoekers beweren dat je met die techniek bij sommige ziektes die foute communicatie tussen cellen kunt corrigeren.
De onderzoekers in de onderhavige studie hebben zich gericht op het FGFR1-gen omdat dat invloed heeft op 4500 andere genen, ruwweg eenvijfde van allen genen in het mensenlijk genoom. “In sommige opzichten is dat een soort genbaas”, zegt medeonderzoeker Michal Stachowiak, hoogleraar aan de Jacobsschool voor geneeskunde en biomedische wetenschappen. “Als je FGFR1 aanstuurt zou je in theorie een groot aantal fouten in genen kunnen voorkomen in, bijvoorbeeld, schizofrenie en borstkanker.”
Implantaten
Daartoe maakten de onderzoekers gebruik van minuscule in het hersenweefsel (in kweek) geïmplanteerde apparaatjes met nanolasertjes en nanoanennetjes. In de toekomst komen daar dan nanodetectors bij. Deze apparaatjes zetten de lichtgevoelige moleculaire schakelaars (in feite eiwitten) om. Daarbij gebruikten de onderzoekers verschillende lichtfrekwenties. Door al dat kleurige geknipper wisten de onderzoekers FGFR1 te activeren en de deactiveren en daarmee diens functie in de hersencellen. In het persbericht is overigens geen sprake van lichtgevoelige eiwitten (het artikel kan ik niet inzien). Zijn dat misschien die nanoantennetjes?
Ik vraag me af of die techniek ooit praktisch wordt, maar de onderzoekers moeten ook zelf erkennen dat die nog ver verwijderd is van de medische praktijk.
Bron: EurekAlert