Silvana Konermann (afb: Salk-instituut)

De onderzoekers of in ieder geval de persmensen van het Amerikaanse Salkinstituut doen net of het bewerken van RNA met de CRISPR iets nieuws is,  maar al in 2016 deden onderzoekers van het MIT in Cambridge dat met behulp van een andere genschaar dan de ‘gebruikelijke’ Cas9: C2c2 gedoopt. Destijds ging het echter om de techniek. De Salk-onderzoekers hebben nu ook toepassingen op het oog voor de RNA-schaar zoals het bestrijden van ziektes die worden veroorzaakt door ‘foute’ RNA-moleculen zoals frontotemporale dementie. Zij gebruikten de CasRx-schaar om in zieke zenuwcellen een onbalans van tau-eiwitten te herstellen.
RNA-moleculen zijn, onder meer, ‘boodschappers’ die als mal dienen voor de aanmaak van eiwitten. De balans tussen de diverse eiwitten in een cel is wezenlijk voor de gezondheid van die cel. RNA kan ook worden gesplitst om verschillende eiwitten te maken, maar dat gaat wel eens fout en dan ontstaan er ziektes als spinale spieratrofie, atypische taaislijmziekte of frontotemporale dementie. In zulke gevallen heb je wat aan middelen die die ‘foute’ RNA-moleculen kunnen corrigeren of opruimen.

“We begonnen met de hypothese dat gedurende de evolutie in de wapenwedloop tussen bacteriën en virussen verschillende CRISPR-systemen moeten zijn ontstaan die gericht zijn op viraal RNA”, legt Salk-onderzoekster Silvana Konermann uit. De onderzoekers kamden databanken uit met gegevens van CRISPR-systemen die in staat zouden zijn RNA aan te vatten. Ze vonden een genschaarfamilie die dat inderdaad doet: Cas13d.
Net als bij Cas9 zijn niet alle Cas13d-scharen van de diverse bacteriestammen identiek. Konermann en de haren gingen op zoek naar de variant die het beste werkt in menselijke cellen en dat bleek de versie van de darmbacterie Ruminococcus flavefaciens XPD3002. Vandaar dat ze ‘hun’ schaar CasRx noemden. Toen ze die eenmaal hadden moest uiteraard bekeken worden of de schaar zijn beloften kon waarmaken.

Frontotemporale dementie

Ze pasten CasRx aan met als doel de ziekte frontotemporale dementie (FTD) aan te vatten. Bij deze ziekte zijn twee tau-eiwitten in zenuwcellen in onbalans. Ze pasten CasRx zo aan dat die RNA-schaar het tau-eiwit aanpakte dat in overmaat aanwezig is in die zieke zenuwcellen. Ze deden hun proeven in kweken van cellen van FTD-patiënten. Het CRISPR-gereedschap werd afgeleverd door een kreupel gemaakt virus. In 80% van de cellen werd de balans vervolgens weer hersteld.
Het voordeel van Casx is dat dat enzym klein is. Daardoor is dat makkelijker een cel binnen te krijgen en daarmee ook effectiever dan grotere scharen. Het lijkt er op dat de ‘nieuwe’ RNA-schaar’ geen onvoorziene veranderingen veroorzaakt, zoals wel gebeurt bij een concurrente techniek als RNA-interferentie. “De natuur is vol geheimen”, zegt medeonderzoeker Patrick Hsu. “Het is een rijke en vaak nog ongebruikte bron voor nieuwe technologieën.”

Bron: EurekAlert