Twee T-cellen vallen een kankercel aan (foto: Science)
Sedert een aantal jaren beschikken onderzoekers over gereedschap om DNA te bewerken, CRISPR-Cas9, en die techniek wordt steeds trefzekerder. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in San Fransisco schijnen met succes het DNA van menselijke afweercellen , in dit geval T-cellen, te hebben veranderd. Dat lijkt handzaam voor onderzoek en voor behandelingsmethoden, maar hoe lang zal het duren voor het originele ontwerp van het menselijke DNA op het aambeeld komt te liggen van de DNA-veranderaars?Met hun CRISPR-vingeroefeningen zorgden de onderzoekers ervoor dat het gen voor het eiwit CXCR4, dat zich normaal op het membraan van de T-cellen bevindt, ‘onklaar’ werd gemaakt. Dat eiwit wordt door het HI-virus gebruikt om een cel binnen te dringen, met alle schadelijke gevolgen van dien. Ook het PD-1-gen werd ‘geamputeerd’. Dat eiwit zou voorkomen dat T-cellen kankercellen aanvallen.
T-cellen zijn voor veel onderzoekers een aantrekkelijk onderzoeksdoel. Die afweercellen circuleren in het bloed en zijn makkelijk te vergaren. Ze zijn, zoals boven al is aangegeven, ook interessant voor therapeutische doeleinden.
Ons afweersysteem (b)lijkt enkele weeffouten te bezitten. Of weeffouten, kankercellen en ook virussen blijken dat afweersysteem voor de gek te kunnen houden en dat vereist menselijk ingrijpen, is de gedachte. Overigens wordt dan de stap naar het repareren van het ‘Oorspronkelijke Ontwerp’ ook steeds kleiner. Er zijn afspraken gemaakt dat er niet aan het menselijk genoom zal worden gesleuteld, maar wat is het verschil tussen repareren en sleutelen?
Het blijkt dat in de praktijk het knutselen aan het DNA van T-cellen nog niet eens zo eenvoudig is. “Het bewerken van het DNA van T-cellen was voor ons een uitdaging (ja hoor; as)”, zegt onderzoeker Alexander Marson. “We hebben de laatste anderhalf jaar besteed aan de verfijning van het bewerken van functionele afweercellen. Er zijn vele therapeutische toepassingen en we moesten er heel zeker van zijn dat dit goed gaat.”
Het enzym Cas9 wordt gebruikt als schaar, een stuk RNA, een kopie van het te bewerken deel van het DNA, moet er voor zorgen dat het DNA op de juiste plaatsen wordt doorgeknipt. Tot nu bleek het bewerken van het DNA van T-cellen tamelijk problematisch en het inbrengen van nieuwe genen bleek nog niet mogelijk te zijn. Dat schijnt nu wel gelukt te zijn. Daartoe ontwikkelden de onderzoekers een andere benadering om het gereedschap ter plaatse te krijgen. In petrischalen werd Cas9 met behulp van ribonucleo-eiwitten (een combinatie van RNA-bouwstenen en eiwitten) verbonden met het RNA (de ‘gids’). Vervolgens werden de T-cellen ‘lek’ gemaakt met behulp van elektra, waardoor de Cas9-RNA-combinatie makkelijker de cellen kon binnenkomen.
Dat bleek te werken. De onderzoekers vervingen de CXCR4- en PD-1-genen door nieuwe ‘genen’ waar de DNA-letters wat veranderd waren ten opzichte van de oorspronkelijke genen. De bewerkte cellen kregen een merker mee, waaraan ze waren te herkennen als bewerkt. “We hebben het lang geprobeerd met plasmiden of lentovirussen”, zegt medeonderzoekster Kathrin Schumann, “en om het gids-RNA in de cel te laten aanmaken.” Dat werkte dus niet zo best. Bij de huidige methode om het gereedschap de cel binnen te krijgen, hoeft de cel zelf weinig te doen en dat is volgens de onderzoekster het grote verschil.
Marson brengt de commotie ter sprake over het bewerken van het DNA van menselijke embryo’s met de CRISPR-techniek, die onlangs ontstond. Dat is volgens hem een heel ander hoofdstuk. Door te sleutelen aan de T-cellen verandert het DNA van de cellen van het individu niet. Dat is natuurlijk wel wat anders als je aan het DNA van de embryocellen gaat prutsen. Marson hoopt dat de bewerkingstechniek een oplossing kan vormen voor behandeling van, bijvoorbeeld, autoimmuunziektes als reuma. “Er zijn goede argumenten om veranderde T-cellen te gebruiken voor behandeling. Er zijn al bedrijven die daar aan werken en die uitzoeken hoe het met de veiligheid van de patiënt zit. Uiteindelijk zullen genetisch bewerkte T-cellen bij patiënten worden gebruikt en het zou fout zijn niet over de stappen na te denken die nodig zijn om dat veilig en doelmatig te doen.”
>Bron: Science Daily