Witte bloedlichaampjes in actie ‘gekiekt’

Witte bloedlichaampjes 'gefilmd'
Onderzoekers van de universiteit van Manchester van de vakgroep ontstekingsonderzoek van Daniel Davis hebben ‘gekiekt’ hoe witte bloedlichaampjes, belangrijke strijders in ons afweersysteem, virussen en kanker bestrijden. De plaatjes laten zien hoe die cellen de organisatie van hun oppervlaktemoleculen veranderen als die geactiveerd worden door eiwitten die afkomstig zijn van door virus of kanker aangetaste cellen. Die oppervlaktemoleculen (eiwitten) zijn niet gelijkelijk verdeeld over het oppervlak van de witte bloedcel. Davis: “Het verrassende voor ons is dat de celoppervlak zo sterk verandert.” Op de gemaakte plaatjes hebben de onderzoekers ook de organisatie van de cellen bestudeerd. Die blijken zich te groeperen. Davis: “We hebben bekeken hoe deze celklonten of oppervlakte-eiwitten veranderen als de cellen in killer-cellen veranderen. Dit geeft ons meer houvast bij de ontwikkeling van medicijnen.”
Tot nu maakten de beperkingen van de lichtmicroscopie het maken van dergelijke plaatjes niet mogelijk. Davis en zijn medewerkers gebruikten een fluorescentiemicroscoop met hoge oplossing om naar de cellen in bloedmonsters te kijken en hun plaatjes te schieten.

Bron: Science Daily

Succesvolle genmanipulator onder verdenking

RNG-techniek onder verdenking
Synthetische biologie staat (en valt) met de vaardigheid het erfgoed te manipuleren (oneerbiedig gezegd: het knippen en plakken van genen). Synthetische eiwitten, zogeheten CRISPR Cas RGN’s, leken daarbij perfect gereedschap. Je kon, bij wijze van spreken, naar believen stukjes DNA op een bepaalde plek in het genoom plakken of het er uit verwijderen. Een truc die bacteriën gebruiken om virussen en andere ziekteverwekkers onschadelijk te maken.
Dat mooie gereedschap blijkt toch zijn kwalijke kantjes te hebben, zo blijkt uit onderzoek van een groep aan het algemeen ziekenhuis in Massachusetts. De plak-en-knip-eiwitten plakten niet alleen stukjes DNA op de beoogde plaatsen, maar ook elders. Dat betekent niet meteen dat dit mooie gereedschap in de vuilnisbak kan worden gegooid. “We zullen”, zei J. Keith Joung van het ziekenhuis, ” de methode moeten verfijnen.”
Het gereedschap bestaat uit een combinatie van instrumenten. Het enzym Cas9, de schaar, is gekoppeld aan een kort stukje RNA dat past op het beoogde stukje DNA. Zoals gezegd is de gentechniek ‘geleend’ van bacteriën. Die kopiëren stukjes genetische codes van virussen of andere indringers en plakken dat in hun eigen DNA. Als dezelfde indringer zich later weer meldt, wordt diens DNA, met behulp van Cas9 in combinatie met het in eigen DNA geplakte stukje genetische code, effectief onschadelijk gemaakt.
Sinds een jaar passen onderzoekers die methode nu toe op het erfgoed van fruitvliegjes, zebravissen, muizen en menselijke cellen. Deze techniek zou een stuk effectiever zijn dan andere technieken die worden gebruikt voor het veranderen van het erfgoed als zinkvingernucleases (ZFN’s) of transcriptie-activatorachtige effectornucleases (TALEN’s). RGN’s kunnen zo worden ‘geprogrammeerd’, dat ze op diverse plaatsen nieuwe stukjes DNA kunnen plakken.
Het ging volgens de onderzoekers niet alleen mis bij stukjes DNA die maar een paar nucleotiden verschillen van het beoogde stukje (dat zou je een ‘vergissing’ kunnen noemen), maar ook bij stukjes DNA die tot wel vijf nucleotiden verschilden van het stukje DNA dat in het genoom geplakt moest worden. Dat misplakken is niet waargenomen bij de andere genmanipulatietechnieken. Joung heeft er alle vertrouwen in dat de problemen met de RGN-techniek kunnen worden opgelost, zodat die ook kan worden gebruikt voor therapeutische doeleinden bij mensen.

Bron: Science Daily (plaatje addgene)

Bindweefselcellen omtoveren in zenuwcellen

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

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

Hart kan nieuwe impuls van virus krijgen

200 patiënten in Europa en Amerika die lijden aan hartfalen zullen via een onschadelijk virus een gen ‘geïmplanteerd’ krijgen dat het beschadigde hart weer goed zou moeten laten functioneren . In een eerder klinische proef is gebleken dat deze gentherapie doet wat die moet doen en niet schadelijk is voor de patiënt. Volgens Alexander Lyon, cardioloog aan het Royal Brompton Hospital en deelnemer in de klinische proef, is het voor het eerst dat gentherapie gebruikt wordt om defecte hartcellen te repareren.
Hartfalen kan het gevolg zijn van tijdelijk zuurstofgebrek bij een hartaanval. Het hart is dan niet goed meer in staat bloed rond te pompen. Voor de patiënt wordt dan bijna elke inspanning te groot.
Onderzoekers van het Imperial College of London ontdekten dat mensen die leden aan hartfalen te weinig van een bepaald eiwit (SERCA aanmaakten. Dat eiwit is verantwoordelijk voor de calcium-kringloop, een element dat wezenlijk is voor de hartslag. Ze ontwikkelden een virus met een gen (SERCA2a) dat het eiwit produceert dat verantwoordelijk is voor de calcium-kringloop. Het virus wordt via een ader in het been van de patiënt in het hart gebracht. Tot nu toe is er geen methode om hartfalen om te keren en moet een patiënt zich zien te redden met medicijnen.
Gentherapie is in wezen een simpele behandelingsmethode, maar door enkele desastreus verlopen klinische proeven is de medische wereld nogal huiverig voor de toepassing van deze techniek. Als de proef slaagt dan is er een methode om hartcellen weer volledig functioneel te maken. Een andere benaderingswijze is het hart de mogelijkheid geven om nieuwe cellen te genereren.

Bronnen: New Scientist, BBC