Het Cas13-strookje (afb: Zhang lab)

Je kon er natuurlijk op wachten dat de veelgeroemde CRISPR/Cas-genschaar ooit nog eens op een ‘lakmoespapiertje’ terecht zou komen als diagnosemiddel. Een geprepareerd papierstrookje hoeft alleen maar in het monster van een lichaamsvocht gehouden te worden en een lijnenpatroon geeft aan of daar ziekteverwekkers of kankerstoffen in zijn aangetroffen. Een kind kan de was doen.

Al enige tijd werkten onderzoekers van het Amerikaanse Broad-instituut, onderdeel van het MIT in Cambridge, aan het toepassen van de genschaar als diagnosemiddel. Dat hebben ze, heel geinig (laat dat maar aan Amerikanen over), SHERLOCK genoemd. Dat schijnt nu bruikbaar te zijn voor de medische praktijk.

Bij SHERLOCK speelt vooral de genschaar Cas13 een grote rol. Dat kan zo ‘geprogrammeerd’ worden dat dat eiwit zich aan een bepaalde DNA-sequentie bindt. Anders dan andere Cas-eiwitten snijdt deze genschaar niet alleen een stuk DNA weg, maar gaat na die klus wat wild te keer onder naburige RNA-moleculen. Zonder onderscheid worden die moleculen in de buurt van Cas13  aan stukken geknipt.
Dat effect hebben de onderzoekers gebruikt voor hun ‘lakmoespapiertje’. Aan het te onderzoeken monster worden ook synthetische RNA-moleculen toegevoegd. Als Cas13 zijn doel heeft bereikt en verknipt, hakt het op die RNA-moleculen in. De RNA-brokstukken worden gebruikt als signaalstoffen voor de diagnose. Die signaalstoffen zijn zo aangepast dat ze op het teststrookje duidelijke lijnen achterlaten en dan is het gewoon een kwestie van patroonherkenning.

Veelzijdig

“Deze techniek is erg veelzijdig. Het doel-DNA kan elke DNA-sequentie zijn ook van een virus of mutaties die kanker veroorzaken. Er zijn ook toepassingen in de industrie en de landbouw denkbaar”, zegt onderzoeker Feng Zhang. Ook zou de gevoeligheid van de methode nog sterk kunnen worden verhoogd. “Dat is vooral van belang voor het opsporen van tumor-DNA in bloedmonsters, waar de concentraties erg laag zijn”, zegt medeonderzoeker Omar Abudayyeh.
Met de strookjes kunnen ook verschillende diagnoses (te testen genen) worden gecombineerd tot, nu, een maximum van vier. Zo zou SHERLOCK in een keer kunnen bepalen of een monster deeltjes bevat van het zika- en het knokkelkoortsvirus, die overeenkomstige symptomen hebben.

De onderzoekers willen hun resultaten en reagentia alleen ter beschikking stellen van organisaties zonder winstoogmerk. Ze hopen dat hun ontwikkeling de beloftes waarmaakt.

Bron: bdw