Categorie archieven: Kanker

De ideale genreparator ontdekt (?)

Geplaatst op door
Beantwoorden

Ik vrees dat het nog wel een tijdje zo zal gaan: onderzoeksgroepen die beweren dat ze hét middel of dé methode hebben gevonden. Nu zeggen twee Chinese Amerikanen, Zhonggang Hou van het Amerikaanse Morgridge-instituut en Yang Zhang van de Noordwest-universiteit in het blad van de Amerikaanse academie van wetenschappen (PNAS) dat ze een nieuwe techniek hebben ontwikkeld die veel simpeler dan bestaande technieken ‘foute’ genen zou kunnen repareren. “Hiermee is het mogelijk elk gendefect te herstellen, ook die welke verantwoordelijk zijn voor borstkanker, de ziekte van Parkinson en andere ziekten”, zegt Hou. “Doordat die techniek kan worden toegepast op menselijke pluripotente stamcellen opent die de mogelijkheid voor serieuze therapeuthische toepassingen.”
De onderzoekers maken voor hun ‘genreparator’ gebruik van de bacterie Neisseria meningitidis (veroorzaakt hersenvliesontsteking) als bron voor het eiwit Cas9, dat gebruikt wordt om de defecte genen weg te knippen. Zhang: “We zijn er in geslaagd dit eiwit te sturen met verschillende typen kleine RNA-moleculen, waardoor we in staat zijn heel nauwkeurig genen te verwijderen, te verplaatsen of te repareren. Dat is een stap vooruit in vergelijking met de bestaande technieken als de zinkvingernucleases en TALENs.” Deze technieken maken gebruik van synthetisch gemaakte knipeiwitten. Volgens Hou is het mogelijk met de nieuwe techniek in een paar dagen RNA te synthetiseren, waar dat in de ‘oude’ methoden weken tot maanden zou duren. Volgens James Thompson van het Morgridge-instituut, een van de co-auteurs, maakt deze techniek het mogelijk het hele brede scala aan mogelijkheden van de polypotente stamcel te benutten voor therapeutische doeleinden, maar ook voor het testen van geneesnmiddelen of voor biomedisch onderzoek. De methode zou ook veilig zijn. Andere reparatiemethden zouden nog wel eens last hebben van misknippen (het doorknippen van het DNA-molecuul op een verkeerde plaats). Dat zou bij de deze methode niet het geval zijn. De onderzoekers spreken zelfs van een routinematige labtechniek. Of dat werkelijk werkelijk zo is, zal nog moeten blijken. De praktijk is vaak een harde leermeester.

Bron: EureAlert

Kunstorganellen zetten radicalen om in zuurstof en water

Geplaatst op door
Beantwoorden

kunstperoxisoom
Onderzoekers van de universiteit van het Zwitserse Bazel hebben kunstmatige organellen gemaakt die giftige zuurstofverbindingen (in dit geval zuurstofradicalen) kunnen afbreken. Organellen zijn in een ‘normale’ (eukaryotische) cel onderdeeltjes die gespecialiseerd zijn in een bepaalde taak zoals het ribosoom of de celkern. Deze ontwikkeling opent mogelijkheden geneesmiddelen direct in de cel hun heilzame werk te laten uitvoeren.
Zuurstofradicalen ontstaan als bijproduct van de stofwisseling, maar ook onder invloed van ultravioletlicht of in uitlaatgassen van auto’s. Normaal gesproken worden radicalen binnen de perken gehouden, maar als de natuurlijke regulering ‘overvraagd’ wordt en de concentratie te hoog wordt ontstaat er zogeheten oxidatieve stress, die, naar vermoed, kan leiden tot allerlei ziektes als kanker en artritis (reuma).
Bij de regulering van de radicalen spelen de peroxisomen (een organel in de cel) een belangrijke rol. Het is onderzoekers van de onderzoeksgroep van Cornelia Palivan gelukt om kunstmatige peroxisomen te maken die hetzelfde werk doen als de natuurlijke. Het kunstmatige peroxisoom is een nanocapsule (een nanometer is 1 miljoenste mm) met twee verschillende soorten enzymen, die zuurstofradicalen afbreken in zuurstof en water.
Om te bewijzen dat de kunstperoxisomen ook echt werken werd het membraan van de kunstorganel voorzien van eiwitten, die ervoor moeten zorgen dat die ook in de cel worden opgenomen waar ze hun deradicaliserende taak kunnen aanvangen. Dat lukte.

Bron: Alpha-Galileo

Rekenen op leven

Geplaatst op door
Beantwoorden
Een levende EN-poort (foto univ. staat N-Carolina)

Een levende EN-poort (foto univ. staat N-Carolina)

Chemicus Alex Deiters van de universiteit van Noord-Carolina heeft van een levende cel een logische EN-poort gemaakt. Dit soort ‘poorten’ worden in de elektronica gebruikt om berekeningen uit te voeren. De cel was zo gemodificeerd dat ie op de aanwezigheid van bepaalde microRNA-moleculen (aangeduid met miRNA-21 en mi RNA-122) reageerde. Net zoals bij een ‘echte’ EN-poort, gaf de cel alleen een signaal (in de vorm van fluorescentie) als zowel miRNA-21 als miRNA-122 (EN dus) aanwezig waren.
De EN-poort was niet zo zeer gemaakt om de realisering van een DNA-computer verder te brengen, maar meer gericht op medische toepassingen. Deiters denkt dat deze techniek gebruikt kan worden voor het verbeteren van de diagnostisering en behandeling van kanker. “Het fluorescerende molecuul dat we gebruikten kan ook als merker dienen om kankercellen te detecteren of we kunnen daar ter plekke geneesmiddelen naar toe sturen.” Het onderzoek werd mede betaald door het Amerikaanse kankerinstituut.

Bron: Science Daily

Bindweefselcellen omtoveren in zenuwcellen

Geplaatst op door
2

Bindweefselcellen veranderd in zenuwcellen (afb. Cell Reports) Onderzoekers van de universiteit van Wisconsin hebben bindweefselcellen (fibroblasten) omgetoverd tot neuronen. Dat is geen wereldnieuws want al in 2006 liet de Japanse onderzoeker Sjinja Yamanaka dat je gespecialiseerde cellen kunt veranderen in zogeheten pluripotente stamcellen. Stamcellen zijn dan weer cellen die zich kunnen ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen zoals zenuwcellen (neuronen), huidcellen of welk type cellen dan ook. De methode die de Amerikaanse onderzoekers, vrijwel allen voorzien van een Chinese naam, verliep echter niet via de omvorming tot stamcellen, maar uit de fibroblasten werden direct zenuwcellen gevormd. Daartoe hadden de onderzoekers de hulp ingeroepen van het Sendai-virus, die voorzien was van wat Yamanaka-factoren wordt genoemd, bepaalde genen die Yamanaka gebruikte om van gespecialiseerde cellen pluripotente stamcellen te maken. De cellen, ze waren zowel van mensen als van apen afkomstig, werden op kweek gezet met aantal andere ingrediënten, en op 39°C gebracht om, onder meer, het virus te deactiveren. Na 13 dagen verschenen de eerste neurale voorlopercellen. Er was geen spoor van pluripotente stamcellen te vinden.
Die pluripotente stamcellen zijn weliswaar veelbelovend (je hebt geen embryonale stamcellen meer nodig), maar hebben toch zo hun nare kantjes. Het wil nog wel eens voorkomen dat dat type cellen zich ontwikkelt tot kankercellen en ook kan het zo zijn dat zo’n pluripotente cel zich, bijvoorbeeld, in de hersenen ontwikkelt tot levercel. Met deze methode is die klip omzeild.
De op deze wijze gevormde zenuwcellen werden vervolgens in de hersenen van een pasgeboren muis ingebracht. Volgens onderzoeksleider Su-Chun Zhang ontwikkelden die cellen zich tot normale hersencellen. Geen kanker, dus.
Ook elders hebben onderzoekers bindweefselcellen veranderd in zenuwcellen via een andere route, zo meldt Futura-Sciences, maar volgens de onderzoekers van de universiteit van Wisconsin zou hun methode zekerder zijn een beter toegerust voor therapeutische toepassingen.

Bron: Futura-Sciences

Gouden EMBO-medaille voor Thijn Brummelkamp

Geplaatst op door
Beantwoorden

Thijn Brummelkamp, onderzoeker aan het Nederlands Kankerinstituut, waar hij sedert 2011 werkzaam is, heeft vandaag de gouden medaille gekregen van de Europese organisatie voor moleculair biologisch onderzoek (EMBO) voor zijn onderzoek naar genen die betrokken zijn bij ziekten.
Brummelkamp ontwikkelde in 2002 een goedkope methode om, met behulp van RNA-interferentie, grote aantallen genen permanent te inactiveren. Hij ontwikkelde daartoe een korte haardspeldachtige RNA-vector (pSUPER), die de vorming van kleine RNAi-moleculen (de i is van interferentie) in zoogdiercellen stuurt. De methode wordt tegenwoordig in veel laboratoria toegepast en geeft onderzoekers de mogelijkheid gedetailleerde informatie te krijgen over de functie en rol van bepaalde genen in ziekten zoals kanker.
Gouden EMBO-medaille voor Thijn Brummelkamp Brummelkamp en zijn medewerkers onderzoeken ook hoe virussen en bacteriën zich een weg banen in cellen, waarbij ze er achter proberen te komen welke eiwitten verantwoordelijk zijn voor het ‘binnenlaten’ van de ziekteverwekkers in de cel. Uit dit onderzoek kwam, onder meer, naar voren dat het beruchte Ebola-virus daarbij gebruik maakt van een eiwit dat dienst doet als ‘vrachtwagen’ voor cholesterol. Met dit onderzoek is het mogelijk bepaalde bacteriële en virale infecties beter (want gerichter) te bestrijden.
Alom wordt de prijswinnaar lof toegezwaaid. “Van hem verwacht ik dat hij ook de komende jaren belangrijke ontdekkingen doet in de moleculaire biologie”, stelde Piet Borst van het NKI, tevens EMBO-lid, in zijn aanbevelingsbrief. In 2005 was Brummelkamp door het blad Technology Review van het befaamde Amerikaanse onderzoeksinstituut MIT uitverkoren tot topinnovator. Al eerder waren hem andere onderzoeksprijzen ten deel gevallen. De gouden medaille zal, met het prijzengeld van € 10 000, aan hem worden overhandigd op 22 september op een EMBO-bijeenkomst in Amsterdam.

Bron: EMBO

Bacterie levert ‘superlijm’ (als kankerceldetector)

Geplaatst op door
Beantwoorden

Een eiwit dat door een vleesetende bacterie wordt gemaakt is door onderzoekers van de universiteit van Oxford (Engeland) gekraakt tot ‘superlijm’, die dienst zou gaan doen als ziektebestrijder, zo viel tijdens het 245ste congres van de Amerikaanse vereniging van chemici (ACS) te beluisteren. Met het eiwit besmet de bacterie in kwestie (Streptococcus pyogenes) andere cellen. De bacterie kan de zeldzame vleeseetziekte oftewel necrotiserende faciitis veroorzaken, die wordt gekenmerkt door moeilijk genezende ontstekingen. Volgens onderzoeker Mark Howarth was de lijm zo sterk dat de opstelling waarmee die sterkte gemeten moest worden kapot ging. Het eiwit heeft allerlei prettige eigenschappen. Het is bestand tegen hoge en lage temperaturen, tegen zuren en werkt snel. Het is het idee om met dit eiwit andere eiwitten te vangen om zo een rol te kunnen spelen bij het vroeg detecteren van kankercellen in het bloed.
De vleesetende bacterie Spy
Door het bewuste FbaB-eiwit in twee stukken te breken (een groot, een eiwit, en een klein, een peptide) ontstonden de twee basiscomponenten van de ‘lijm’. Het peptide werd SpyTag gedoopt de grote brok Spycatcher; Spy is de afko van de naam van de bacterie. Bij elkaar worden de ‘Spy’s’ de genoemde superlijm. De beide brokstukken van het FbaB-eiwit hechten aan miljoenen eiwitten. Howarth en zijn medewerkers gaan kijken of de ‘Spy’s’ van nut kunnen zijn bij het detecteren van rondzwervende tumorcellen. Tumoren ‘zaaien’ die cellen in het bloed, waardoor kankercellen zich door het lichaam verspreiden en elders dienen als kanker’haarden’.
De Spy-aanpak zou een grotere flexibiliteit hebben dan andere moleculaire lijmen, denkt Howarth. “Die flexibiliteit biedt ons verschillende manieren om eiwitten te merken en geeft ons de mogelijkheid eiwitten te detecteren voor diagnostische tests.” De onderzoekers werken samen met het Oxfordse transferbedrijf Isis Innovation om gegadigden te zoeken die geïnteresseerd zijn in toepassingen van de superlijm.

Bron: Eurekalert

Rekenen met DNA? Ik weet het niet.

Geplaatst op door
Beantwoorden

Een groep onderzoekers aan de Stanford-universiteit rond Jerome Bonnet in Californië, met medewerking van de bekende synbioloog Drew Endy, heeft in Science beschreven hoe je met stukjes DNA in een bacterie logische schakelingen kunt maken. Dan gaat het om, zou je kunnen zeggen, de biologische variant van de zogeheten Booleaanse logica: de EN-, OF-, NEN-poorten enzovoorts. Meteen wordt er dan druk gespeculeerd over de ontwikkeling van de biologische computer, maar het ligt veel meer voor de hand dat deze schakelingen voor andere zaken zullen worden gebruikt, zoals voor diagnose (bijvoorbeeld bij kanker) of voor het induceren van bepaalde reacties (en dus maken van ‘producten’).
De onderzoekers noemen hun ‘biotransistors’ transcriptors en hun biologica BIL (Booleaanse integrase-logica; waarbij integrase een enzym is dat in de experimenten als ‘regelaar’ werd gebruikt). In de elektronica regelt een transistor de elektronenstroom, in de biologica doet de transcriptor dat met de ‘stroom’ (=werking) van een bepaald enzym; in de proefneming was dat RNA-polymerase, een enzym dat een rol speelt bij de transcriptie van DNA. Bonnet c.s. gebruikten een ander enzym (integrase dus) om de activiteit van RNA-polymerase langs de DNA-streng te reguleren (aan, uit te zetten). In de proefnemingen betekende dat er dan al of niet een groen fluorescerend eiwit (GFP) werd geproduceerd, een duidelijk zichtbare signaalstof die vaker wordt gebruikt om effecten van genactiviteit te controleren. Drew Endy vertelt zelf op YouTube hoe die biologica in elkaar steekt, maar daarmee wordt niet echt duidelijk hoe de onderzoekers te werk zijn gegaan.
Een genetische EN-poort
Op npr.org legt Geoff Brumfiel het, voor leken, wat beter uit. Het komt er op neer dat in een DNA-streng de transcriptor wordt ingebouwd. Als die transcriptor ‘dicht’ is, dan kan RNA-polymerase niet zijn transcriptiewerk doen, staat de transcriptor ‘open’, dan gebeurt dat wel en wordt er, dus, GFP geproduceerd. Door nu twee transcriptors achter elkaar te zetten, kan je, bijvoorbeeld, een EN-poort maken, waarbij elk van de transcriptors door een bepaalde stof wordt geregeld (de transcriptor wordt door de integrases losgeknipt en omgedraaid).
Bron: Cees Dekker

Onderzoekers lenen ‘genschakelaar’ van bacteriën

Geplaatst op door
Beantwoorden

dr.Wendell Lim (universiteit van Californië, San Fransisco)Onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco hebben naar eigen zeggen een verfijndere manier gevonden om genen uit te schakelen. Het uitschakelen van genen wordt gebruikt in het onderzoek naar kanker en andere ziekten. Ook kan met deze, en soortgelijke, technieken een beter inzicht worden verkregen in het functioneren van het genetische systeem. De onderzoekers rond Wendell Lim leenden daarvoor een truc die bacteriën gebruiken om virussen te bestrijden, zo schrijven ze in het wetenschapblad Cell. De techniek wordt aangeduid met CRISPR-interferentie. Daarmee kan een aantal of afzonderlijke genen (tegelijkertijd) het zwijgen worden opgelegd.
Een jaar of tien geleden werd ontdekt hoe via het blokkeren van RNA de productie van bepaalde eiwitten kon worden voorkomen, de zogeheten RNA-interferentie. RNA-interferentie was goed voor een Nobelprijs. CRISPR-interferentie (een ‘onmogelijke’ afkorting voor clustered regularly interspaced short palindromic repeats: korte palindromische herhalingen van gegroepeerde regelmatige tussenruimtes; wat dat ook moge betekenen) werkt als een vaccin, waarbij het een stukje virus-DNA inbouwt. Zo kunnen bacteriën virussen herkennen en bestrijden. Waar bij RNA-interferentie het RNA wordt geblokkeerd, voorkomt het CRISPR-mechanisme dat dat RNA ‘geschreven’ wordt. Op die wijze kunnen cellen of, beter gezeg het DNA, ‘gereprogrammeerd’ worden. Lim doet onderzoek naar het effect van reprogrammeren van cellen bij het bestrijden van kanker.

Dubbele dubbele helix in cel zou kanker bevorderen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Een onderzoeksgroep aan de universiteit van Cambridge, geleid door Shankar Balasubramanian, heeft in menselijke cellen vierstrengig DNA aangetoond. Normaal komt DNA voor als een dubbele helix (tweestreng). Wat de functie van de ‘vierstreng’ is, is onbekend, maar het vermoeden bestaat dat die een rol speelt in het ontstaan van kankercellen. Met behulp van fluorescerende antilichamen kwamen de onderzoekers er achter dat de vierstrengen vooral voorkomen in de de synthesefase, wanneer het DNA wordt gedupliceerd alvorens de cel zich deelt. Dat zou een interessante waarneming kunnen zijn voor het ontwikkelen van een kankertherapie, zo meldt Spiegel on line. Volgens Balasubramanian komen de quadruplexstructuren vooral voor in snel delende cellen, zoals kankercellen. In kankercellen zou het grote aantal DNA-vierstrengen bijdragen aan de groei van tumoren. Wanneer die groei zou kunnen worden tegengehouden, zou de ontwikkeling en vermenigvuldiging van kankercellen kunnen worden gestopt of tenminste geremd, zo is de verwachting. Het is, blijkens hun artikel in Nature Chemistry, de onderzoekers inderdaad gelukt het onstaan van vierstrengen te temperen.