Een niet erg duidelijk plaatje van ferritine (blauw) dat via een eiwit (groen) is gekoppeld aan het ionkanaal (rood). (afb: Rockefeller-universiteit)

Genen op afstand besturen zonder draden, implantaten of chemicaliën, voor onderzoekers lijkt dat ideaal. Onderzoekers van, onder meer, de Amerikaanse Rockefeller-universiteit hebben met behulp van elektromagnetische golven en magneetvelden bij muizen de productie van insulineproducerende cellen ‘aangezet’. Daartoe koppelden ze een natuurlijk ijzerhoudend eiwit, ferritine, aan een ionkanaal dat door warmte wordt geactiveerd.

Het ionkanaal, dat TRPV1 gedoopt is, is in feite een eiwit in het celmembraan. Samen met het ferritine, ook een eiwit, zet het ionkanaal de expressie (=activiteit) aan van een gen dat verantwoordelijk is voor de productie van het glucosehormoon insuline. “Deze methode stelt ons in staat de expressie te sturen in levende organismen en zou in potentie gebruikt kunnen worden bij de bloederziekte om de productie van een ontbrekend eiwit te sturen. Het systeem is genetisch gecodeerd en kan cellen snel en op afstand sturen”, zegt Jeffrey Friedman van de Rockefelleruniversiteit. “We kijken nu of deze methode ook gebruikt kan worden voor hersencellen om die niet-invasief te sturen.”
Er zijn andere methodes om de genen in cellen op afstand te besturen in levende dieren, maar die hebben zo hun beperkingen, bijvoorbeeld doordat er vooraf iets geïmplanteerd moet worden of doordat ze maar tot vlak onder de huid werken. Chemicaliën om genen te sturen werken vaak met grote vertraging. De nieuwe techniek, die radiogenetica is genoemd, gebruikt een signaal, in dit geval laagfrequente radiogolven of een magneetveld om de ferritine-deeltjes op te warmen of te verplaatsen. Die deeltjes op hun beurt openen het ionkanaal TRPV1 in het celmembraan. Daardoor kunnen calciumionen de cel binnen die een synthetisch stuk DNA inschakelen die de onderzoekers hebben gesynthetiseerd om het, in dit geval, insulinegen in te schakelen. Ik moet bekennen dat ik niet onmiddellijk het praktische nut van deze vinding zie, omdat daarvoor eerst het een en ander aan het DNA van de ‘patiënt’ zal moeten worden gesleuteld (lijkt me). Bovendien hadden de onderzoekers het ferritine verbonden met het ionkanaal en dat is normaal ook niet het geval. Toch denken de onderzoekers dat hun vinding therapeutische waarde kan hebben, met inbegrip van hersenziektes. Ik zie nog even niet hoe, maar ik ben ook geen deskundige (op geen enkel terrein).

Bron: Eurekalert