Met de verfijnde ‘genschaar'(onder) kun je een nucleotide in een gen vervangen. De cytidinedeaminase is in lichtrood aangegeven. Het gids-RNA (groen leidt de genschaar naar de juiste plek. (afb: IBS)
Mensen-DNA bestaat uit ruim driemiljard nucleotiden in vier variaties: A, C, G en T. De genschaar CRISPR/Cas9 is de laatste jaren de hemel in geprezen om zijn grote precisie, maar daarbij gaat het meestal om hele genen. Genen bestaan uit, pak weg, enkele duizenden nucleotiden. Nu schijnt het Koreaanse onderzoekers gelukt te zijn met een aangepaste vorm van de genschaar één nucleotide uit die driemiljard bouwstenen te knippen. Ze denken dat dat handig is voor ziektes die worden veroorzaakt door de mutatie van slechts één bouwsteen in een gen, zoals de taaislijmziekte en sikkelcelanemie. Het idee is dan dat ene ‘foute’ steentje te vervangen door het ‘goede’ steentje’. Bij muisjes schijnt dat gelukt te zijn.
De Koreaanse onderzoekers gebruikten in plaats van Cas9, de feitelijke ‘schaar’, nickase-Cas9 en combineerden dat eiwit met het enzym cytidinedeaminase, een ‘basisbewerker’ die nucleotide voor nucleotide kan vervangen. Deze enzymen zijn ontwikkeld en getest in celkweken door onderzoekers rond David Liu van de Harvard-universiteit (VS) en Keija Nishda van de universiteit van Kobe (Jap). De Koreaanse IBS-onderzoekers hebben de techniek nu gebruikt bij muisembryo’s.
De onderzoekers probeerden bij de embryo’s een nucleotide te vervangen in het dystrofine-gen (Dmd) of het tyrosinase-gen (Tyr). Dat lukte in beide gevallen. Embryo’s met een enkele nucleotidemutatie in het Dmd-gen, produceerden geen dystrofine in hun spierweefsel. Muizen met en ‘puntmutatie’ in het Tyr-gen vertoonden albinotrekken. Dystrofine zou in verband staan met een spierziekte en tyrosinase stuurt de aanmaak van de kleurstof melanine.
Juiste positie
De veranderingen vonden alleen plaats op de beoogde positie, aldus de onderzoekers. Dat moet natuurlijk ook wel, anders zou de techniek zelfs gevaarlijk kunnen zijn. “We hebben aangetoond dat die puntvervanging op de juiste positie heeft plaatsgevonden in dierembryo’s, waardoor de muizen de fenotypes (uiterlijke kenmerken; as) vertoonden van de ziekte. Het volgend doel is om genetische defecten te verhelpen in dieren. Uiteindelijk is het doel om dat bij mensen te doen”, stelt onderzoeksleider Jin-Soo Kim.
Bron: EurekAlert