Niet-homologe (links) en homologe DNA-reparatie

Het is opvallend maar in Saoedi-Arabië schijnen ze ook aan genoombewerking te doen, om precieze te zijn: aan de Koning Abdoela-universiteit. Daar zeggen ze nu dat onderzoekers een nieuwe methode hebben ontwikkeld om met behulp van de befaamde CRISPR/Cas9-‘knipper’ genen in levende organismen te repareren voor zowel delende als niet-delende cellen. Vooral dat laatste schijnt bijzonder te zijn. De nieuwe methode zou met succes bij ratten zijn uitgeprobeerd.

Ondanks de recente, razendsnelle ontwikkelingen op het gebied van DNA-bewerking, is het nog steeds geen sinecure om het genoom in levende organismen te veranderen (in celkweken gaat dat een stuk beter). Daartoe zijn de gereedschappen nog te ondoelmatig. Dat schijnt vooral zo te zijn met niet-delende cellen. Het grootste deel van de cellen van volwassen zijn niet-delende cellen.
De huidige genoombewerkingstechnieken gebruiken een natuurlijk DNA-reparatiesysteem, dat wordt aangeduid met homologe reparatie of recombinatie. Dat zou een niet al te efficiënte reparatieroute zijn en niet beschikbaar in niet-delende cellen (daar zou, als het goed is, het DNA niet gerepareerd hoeven worden). Er is een andere route, de niet-homologe eindverbinding. Die zou trefzekerder zijn in hogere organismen en is ook actief in niet-delende cellen.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de niet-homologe reparatie niet erg efficiënt is bij het uitschakelen van genen, maar uiterst precies is bij het invoegen van stukjes DNA in genen. Tot nu toe is niet-homologe eindverbinding niet gebruikt voor het invoegen van genen in niet-delende cellen. Dan gaat het vooral om weefsels in een levend beest.

HITI

De onderzoekers van, onder veel meer, de Koning Abdoela-universiteit ontwikkelden een nieuwe techniek die ze homologieonafhankelijke gerichte integratie noemden (in Engelse afko HITI). Die techniek maakt gebruik van CRISPR/Cas9 om het DNA op een bepaalde plaats door te knippen. Vervolgens wordt het nieuw genetische materiaal ingevoegd met behulp van de niet-homologe eindverbinding (in Engelse afko NHEJ). In vergelijking met andere technieken zou HITI er volgens de onderzoekers goed uitspringen.

“De nieuwe techniek is veel efficiënter dan de bestaande”, zegt onderzoeker Pierre Magistretti van de Koning Abdoela-universiteit. De onderzoekers zouden de nieuwe techniek met succes hebben toegepast om genen aan te passen in menselijke zenuwcellen. In principe zijn dat niet-delende cellen. Ook werden vreemde genen ingevoegd in kweken van muiscellen, waaronder ook de niet-delende hersencellen.
Uiteindelijk werd de techniek ook uitgeprobeerd bij levende dieren: ratten (met een aangesmeerd gebrek). De ratten hadden een oogziekte (retinitis pigmentosa). Die (verzamel)ziekte kan leiden tot blindheid en wordt veroorzaakt door mutaties in het Merkt-gen. De onderzoekers probeerden dat gen te repareren door er een stuk ontbrekend DNA aan toe te voegen. Het zicht van de aldus behandelde ratten herstelde enigszins.
De onderzoekers stellen dat daarmee voor het eerst is aangetoond dat het genoom van niet-delende cellen in een levend dier is te bewerken. Wordt hoogstwaarschijnlijk vervolgd.

Bron: Alpha Galileo