Drie factoren nodig voor de bewerking van mitochondriaal DNA. (afb: Cell)

Je denkt als je je jaren bezighoudt met genetica en genoombewerking dat je onderhand wel weet wat er speelt en wat wel en niet bekend is. Niet dus. Volgens een bericht in bdw.de zou voor het eerst mitochondriaal DNA (het omwisselen van een A-nucleotide in een G-nucleotide) DNA zijn aangepast. Huh? Dat was toch al eerder gedaan? Dat was zo, maar met de huidige techniek kunnen andere nucleotiden worden uitgewisseld. Dus….
De mitochondriën worden wel de krachtcentrales van de cel genoemd. Die celorgaantjes hebben een eigen genoom(pje). Ook dat kan in het ongerede raken en dat kan tot ziektes leiden. Er zijn zo’n negentig ziektes die met ongezonde mutaties in de mitochondriën van doen hebben, maar tot nu toe waren er weinig mogelijkheden die fouten te repareren.
In 2020 slaagden onderzoekers er in om met een andere techniek dan de welbekende CRISPR-techniek een C-nucleotide te vervangen door een T-nucleotide in het genoom van mitochondriën. Die vervanging lukte echter maar deels, waardoor de methode niet echt adequaat was als klinische methode. Onderzoekers rond Sung-Ik Cho van instituut voor fundamenteel onderzoek in Daejeon (Zd-Kor) besloten daar een oplossing voor te zoeken.
Door een combinatie van drie verbindingen lukte het Cho en de zijnen en bewerkingstechniek te ontwikkelen voor het mitochondriale genoom, waarbij (dus) de DNA-letter (=nucleotide) A wordt vervangen door de G. Een ingrediënt daarvan is het enzym cytosinedeaminase, dat ook door de onderzoekers in 2020 is gebruikt. Dat werd gecombineerd met een transcriptieactivatorachtige effector (in Engelse afko TALE). TALE, een eiwit, herkent een specifiek deel van het mitochondriale genoompje. De derde factor is een adenineaminase (TadA8e) dat adenine ontdoet van een aminegroep waardoor het verandert in guanine.

Met dat drietal wisten de onderzoekers in mensencellen 49% van de foute nucleotiden (de A’s) om te zetten in de goede (de G’s). De bewerking leverde geen schadelijke gevolgen voor de cellen op en ook het genoompje gedroeg zich na bewerking normaal.

39 van de 90

Het nieuwe systeem (TALED gedoopt, kennelijk) zou 39 van de 90 bekende ziekmakende mitochondriale mutaties kunnen repareren, stellen de onderzoekers. Vervolgens klinkt er dan het welbekende riedeltje dat alvorens het zover is dat die techniek in de klinische praktijk kan worden toegepast er nog wel het een en ander is uit te zoeken. Zo moeten de specificiteit en het omzettingspercentage nog aanmerkelijk worden verbeterd. Het lijkt er op dat de ‘omzettingen’ niet hebben geleid tot (ongewenste) veranderingen in het celgenoom (het ‘normale’ DNA), maar die kwamen wel voor het het mitochondriale DNA. Er is nog wel wat te verbeteren, dus.

Bron: bdw