CRISPR-behandeling kan het genoom beschadigen

T-cellen vallen kankercel aan

Twee T-cellen vallen een kankercel aan (foto: Science)

Toen CRISPR ontdekt werd bij bacteriën, die bij die organismen dient als afweer, werden al snel weidse vergezichten geschetst van een (mensen)wereld vrij van genetische afwijkingen. Dat de CRISPR-methode geen probleemloos terrein is, werd al snel bekend. De methode ‘repareert’ het genoom ook nogal eens op de verkeerde, onbedoelde plaatsen. Nu stellen onderzoekers in Israël dat de stabiliteit van chromosomen wel eens zou kunnen worden aangetast door een CRISPR-ingreep.
Onderzoekers van, onder meer de universiteit van Tel Aviv, onder leiding van Abi Barzel onderzochten de invloed van de CRISPR-technologie op T-cellen (een type afweercellen). Het bleek hun dat die cellen na de CRISPR-behandeling een aanzienlijk deel van hun erfelijk materiaal kwijt waren geraakt, tot zo’n 10%. Dat verlies zou kunnen leiden tot de destabilisatie van het genoom, stellen de onderzoekers.

De eerste klinische proef met deze methode zou in 2020 zijn uitgevoerd aan de universiteit van Pennsylvania, waarbij het genoom van T-cellen werd veranderd om ze actiever te maken tegen kankercellen. Dit nieuwe onderzoek moest uitzoeken of de voordelen die daarbij behaald werden (actievere bestrijding van kankercellen) wel opweegt tegen de nadelen (onbedoelde genoomveranderingen en destabilisering van het genoom). Daarbij is verondersteld dat het doorknippen van de DNA-strengen niet altijd adequaat wordt gerepareerd.
Het genoom breekt ook wel eens door natuurlijke oorzaken, maar door de bank worden die breuken adequaat gerepareerd. Er ontstaat geen schade. Soms echter hervindt een chromosoom niet zijn oorspronkelijke vorm en lengte, soms gaat er zelfs een heel chromosoom teloor. Dat leidt tot destabilisatie van het genoom. Dat zou waargenomen zijn bij kankercellen. Dus het doorknippen van het DNA om kanker te bestrijden zou in een extreem scenario wel eens kunnen leiden tot…kanker, stellen de onderzoekers.
Ze reproduceerden de klinische proef die in 2020 in Pennsylvania was gehouden en knipten de genomen van de T-cellen op dezelfde plaatsen door als in die proef op chromosoom 2, 7 en 14 van de (menselijke) T-cellen. Vervolgens maten ze de genactiviteit in de ‘hervormde’ T-cellen aan de hand van de in de cel aanwezige bRNA’s.

Genoomverlies

Zo ontdekten ze een aanzienlijk verlies van het genetische materiaal in sommige cellen. Zo bleek bij de ingreep in chromosoom 14 in 5% van de cellen de genen van dat chromosoom weinig of helemaal niet actief waren. Als alle drie chromosomen tegelijk bewerkt werden dan liep de schade op doordat de knip niet (goed) werd gerepareerd: met 9% in chromosoom 14, met 10% in chromosoom 7 en met 3% in chromosoom 2.
De onderzoekers achtten hun RNA-bepalingen zeer betrouwbaar (die werden per cel bepaald). Volgens hen is het verschil in de schade die de chromosomen oplopen door de CRISPR-ingreep afhankelijk van de plaats waar die in het chromsoom werd uitgevoerd. Alles bij elkaar vonden ze dat zo’n 9% van de behandelde T-cellen een belangrijk deel van hun genetische materiaal was kwijtgeraakt.

Ze stellen dan ook dat deze methode met de grootste voorzichtigheid moet worden gehanteerd. Ze stellen ook voor om te kijken naar andere, minder riskante methoden voor bepaalde medische procedures. Er zal ook moeten worden gewerkt aan de vermindering van de schade die aan het genoom wordt toegebracht of om de beschadigde cellen te verwijderen voordat de genetisch veranderde cellen voor een therapie gebruikt worden.
De onderzoekers zijn zich welbewust dat ze het hebben over een methode die als zeer veelbelovend wordt gezien ook door hunzelf. Barzel: “We hebben twee bedrijven opgericht waarvan het ene CRISPR gebruikt en het andere met opzet niet. We bevorderen zo een erg effectieve techniek terwijl we toch beducht zijn voor de mogelijke risico’s daarvan. Dat lijkt in tegenspraak, maar als wetenschappers zijn we vrij trots op die benadering omdat we denken dat dat de essentie is van wetenschap. We kiezen geen kanten. We onderzoeken alle aspecten, zowel positief als negatief, en gaan op zoek naar antwoorden.”

Bron: Alpha Galileo

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.