Meestal wordt de CRISPR/Cas9-genschaar in cellen afgeleverd door ‘kreupel’ gemaakte virusdeeltjes. Dat is licht problematisch en onderzoekers van het Amerikaanse Fred Hutchinson-kankerinstituut hebben nu gouddeeltjes als ‘postbodes’ gebruikt om die lading in (bloed)cellen af te leveren. Dat lijkt een gouden greep.
“Gentherapieën worden nu getest in klinische proeven en zullen beschikbaar komen voor patiënten”, zegt onderzoekster Jennifer Adair. “We hebben daarom een praktischer aanpak nodig. We wilden iets eenvoudigers hebben, iets dat passief het gereedschap aflevert aan bloedstamcellen.”
Het afleveren van dat CRISPR-instrumentarium is op het ogenblik nog niet zo simpel. Gouden nanodeeltjes (zo’n miljardste deel van een zoutkorreltje) zijn een goede kandidaatpostbode. Het oppervlak ervan biedt goede hechtmogelijkheden. “Die deeltjes kunnen het celmembraan makkelijk passeren, hebben geen problemen met organellen die ze zouden willen vernietigen en gaan rechtstreeks naar de kern om het genoom te bewerken”, zegt Reza Shahbazi, die al jaren werkt met gouddeeltjes als ‘vervoermiddel’ in het lichaam. Het bleek hem dat deeltjes met een afmeting van 19 nm (nm is eenmiljoenste millimeter) het best voor het doel geschikt waren.
Dat gouddeeltje wordt beladen met gids-RNA, de genschaar (in dit geval Cas12a) en de instructies (ssDNA). Het gouddeeltje is bedekt met een laagje polyetheenimine. Daardoor worden de deeltjes positiever geladen en komen ze makkelijker de cel binnen.

Bloedstamcellen

De onderzoekers hadden hun zinnen gezet op bloedstamcellen. Adair: “Dat zijn goede kandidaten voor gentherapie aangezien ze een leven lang meegaan en zichzelf vernieuwen.” Binnen zes uur bleken de cellen in de petrischaaltjes de gouddeeltjes te hebben opgenomen en tussen de 24 en 48 uur werd het, zoals bedacht, het genoom bewerkt. Ze zagen dat Cas12a preciezer werkte dan de ‘oude’ vertrouwde Cas9-schaar.
Acht weken daarna werden de bloedcellen bij muisjes ingespoten. 22 weken later waren ze daar nog steeds en hadden zich verspreid over diverse organen. Een succes, dus.
Adair: “We geloven dat we een goede kandidaat hebben voor twee ziektes: hiv en hemoglobineafwijkingen. We kijken ook naar andere ziektes waar kleine genetische veranderingen grote gevolgen hebben. De volgende stap is te kijken hoeveel het effect is in elke cel, wat haalbaar is. Dat maakt het een effectieve therapie.”

Heel erg effectief is de methode nog niet. In 10 tot 20% van de cellen werd het genoom bewerkt. De onderzoekers streven naar 50% of meer. De onderzoekers zijn op zoek naar commerciële partners om de techniek naar de klinische praktijk te brengen.

Bron: EurekAlert