De molecuulstructuur van het Merkt-eiwit (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van, vooral, het Amerikaanse Salk-instituut hebben, naar het schijnt, voor het eerst met de CRISPR/Cas9-methode het DNA veranderd van niet-delende cellen. Het overgrote deel van de cellen in ons lichaam deelt niet. Door die geningreep (pdf-bestand) kregen ratten deels hun gezichtsvermogen terug. Dit kunststukje zou wel eens het begin kunnen zijn van een nieuw tijdperk in de geneeskunde, waarbij oog-, hart- en neurologische ziektes gentherapeutisch zouden kunnen worden aangepakt.

Bij dit soort onderzoeksresultaten zijn onderzoekers in Amerika al gauw opgewonden, zo ook Juan Carlos Izpisua Belmonte van het Salk-instituut in het Californische La Jolla. “Voor het eerst konden we bij het DNA van cellen die niet delen en veranderen. De mogelijke toepassingen hiervan zijn enorm”, zegt hij.
Tot nu waren genoombewerkingstechnieken zoals CRISPR/Cas9 heel effectief in delende cellen, zoals huidcellen of epitheelcellen (dekcellen van organen). De nieuwe techniek die Salk-onderzoekers ontwikkelden zou tien keer effectiever zijn dan de tot nu toe gebruikte knip-en-plak-methodes bij delende cellen. Voor het eerst zou die techniek nu ook het genoom hebben veranderd van niet-delende cellen, zoals je die vindt in de ogen, hersens, alvleesklier en hart. Dat zou nieuwe therapeutische toepassingen mogelijk maken in niet-delende cellen.

Om dat voor elkaar te krijgen hadden de onderzoekers het vizier gericht op het DNA-reparatiesysteem niet-homologe samenvoeging (NHEJ in Engelse afko). Dat systeem repareert breuken in de streng van nucleotiden. Ze combineerden dat met de knip-en-plak-methode om heel nauwkeurig nieuw genmateriaal in het genoom van niet-delende cellen te kunnen plaatsen. Dat zou niet eerder gedaan zijn.
Allereerst sleutelden de onderzoekers aan het optimaliseren van het NHEJ-mechanisme voor de ‘samenwerking’ met CRISPR/Cas9. De onderzoekers maakten een ‘invoegpakket’ van een kernzuurcocktail (kernzuren zijn RNA’s en DNA’s) die ze, in afko, HITI noemden. Plus het NHEJ- en CRISPR/Cas9-deel, neem ik aan. Vervolgens gebruikten ze een kreupel gemaakt virus om die pakketjes met genetische instructies af te leveren bij neuronen, die verkregen waren uit embryonale stamcellen. “Dat was de eerste aanwijzing dat HITI wel eens zou kunnen werken in niet-delende cellen”, zegt Salk-collega Jun Wu.
Daarna werden de pakketjes ook met succes afgeleverd in de hersens van volwassen muizen. De volgende fase was om uit te proberen of HITI ook geschikt was om genen te vervangen. Daarvoor gebruikten ze ratten met een genetisch bepaalde blindheid (retinitis pigmentosa).

Netvliescellen

Ze gebruikten HITI om bij de netvliescellen van drie weken oude ratten het gen Mertk af te leveren, een van de genen die is beschadigd bij die erfelijke oogziekte. Met acht weken bleken de ratten weer op licht te reageren. Ook proefjes wezen op genezing van de netvliescellen. Dat gaf de onderzoekers moed.

Nu willen ze gaan kijken of ze de doelmatigheid van de ‘bezorging’ van de HITI-pakketjes kunnen verbeteren. Het zou natuurlijk mooi zijn als je in alle netvliescellen dat beschadigde gen zou kunnen vervangen. Het soepele van het Salk-systeem is dat dat niet afhankelijk is van CRISPR/Cas9. ALs er nog efficiëntere knip-en plaksystemen komen kan dat zo ‘geannexeerd’ worden.” Izpisua Belmonte: “We hebben nu een technologie die het ons mogelijk maakt het DNA te veranderen van niet-delende cellen. Daardoor wordt het voor het eerst mogelijk om te denken aan het genezen van ziektes waarbij dat tot nu toe niet mogelijk was.” Op deze manier, zal hij wel bedoelen.

Bron: EurekAlert