Er zijn meer genoombewerkers dan CRISPR/Cas (afb: SCGE)
De CRISPR-methode om het genoom te bewerken heeft een revolutie veroorzaakt in de genetica. Het probleem blijft echter dat die methode nog niet veilig en effectief genoeg is om die te gebruiken in de ‘normale’ klinische praktijk. Nu schijnt er een middel aan de gereedschapskist te zijn toegevoegd die die veiligheid en effectiviteit zouden moeten vergroten: de peptidekernzuurtechniek (in afko: PNA-techniek). Daar blijft het waarschijnlijk niet bij.
In 2018 is er in de VS het SCGE-consortium opgericht waarbinnen onderzoekers werken aan een verbetering en versnelling van genoombewerkingstechniek voor klinisch gebruik. Daar heeft de Amerikaanse overheid over zes jaar verdeeld zo’n 190 miljoen dollar (zo’n 160 miljoen euro) voor over. Het (gewenste) eindresultaat van dat project is breed arsenaal van veilige en effectieve genbewerkingstechnieken.
“We werken binnen dat project aan een gemeenschappelijk doel”, zegt Danith Ly van de Carnegie Mellonuniversiteit. “We ontwerpen moleculen die een cel binnengaan en we catalogiseren alles en nog wat met als uiteindelijk doel deze waardevolle methode bij patiënten toe te kunnen passen.”
Veel wat er binnen het consortium gebeurt richt zich op CRISPR/Cas, de meestbelovende bewerkingsmethode, maar de onderzoekers kijken ook naar andere systemen om het DNA mee te bewerken. Zo kijken ze naar een methode om met behulp van de PNA-techniek het genoom te bewerken. Die techniek is door de groep van Ly ontwikkeld samen met Peter Glazer van Yale.
Het punt is dat met CRISPR/Cas cellen meestal eerst uit het lichaam gehaald moeten worden om hun genoom te bewerken. Het consortium werkt aan systemen die het genoom van cellen in het organisme (lijf) zelf kunnen bewerken. Met behulp van nanodeeltjes en stukje DNA wordt het PNA-molecuul direct bij het te repareren gen afgeleverd. Dat gebeurt gewoon door de ‘spullen’ in te spuiten, is het idee.
Dat PNA-molecuul is ‘geprogrammeerd’ om het DNA door te knippen op de foute locatie (mutatie). Het systeem gebruikt vervolgens het eigen DNA-reparatiesysteem om de fout te corrigeren. Op die manier hebben onderzoekers beta-thalassemie bij volwassen muisjes behandeld, maar ook bij muisjes in de baarmoeder.
Fouten
De PNA-techniek heeft niet de hoge ‘opbrengst’ van de CRISPR-methode, maar heeft als grote voordeel dat daarmee veel minder onbedoelde veranderingen in het DNA worden aangebracht dan met CRISPR. Dat betekent volgens Ly dat die methode beter geschikt zou zijn voor ziektes waarbij het genoom van slechts weinig cellen gecorrigeerd hoeft te worden om het verschil te maken. Zo zou bij beta-thalassemie de reparatie van 6 tot 7% van de cellen al een positief effect hebben gehad. Ly en Glazer willen hun techniek nog verder verfijnen.
Bron: Science Daily