Een heel gen uit menselijk DNA achterstevoren draaien, eruit knippen, of er juist in plakken. Met een nieuwe techniek kan het. Dat kan op termijn helpen met het tegengaan van erfelijke ziektes.
Het is voor het eerst dat zo’n veelzijdig ‘DNA-gereedschap’ is ontwikkeld dat in één keer complete genen kan bewerken. Deze genetische bouwtekeningen, die bijvoorbeeld een grotere aanleg voor alzheimer en hartziektes kunnen bevatten, kunnen zo’n honderd tot wel een paar miljoen DNA-bouwstenen lang zijn.
Waar voorgaande technieken — zoals de Nobelprijswinnende Crispr-Cas — heel precies enkele tot soms duizenden van die bouwstenen kunnen aanpassen, kan dit nieuwe gereedschap tot wel een miljoen van zulke basenparen inbrengen, uitknippen of omdraaien — genoeg voor het bewerken van bijna alle formaten genen.
Geschikt voor patiënten is deze nieuwe DNA-bewerker nog niet. Het team van Japanse en Amerikaanse wetenschappers heeft enkel in het lab aangetoond dat deze zogeheten ‘Bridge Recombinase’ stukken DNA kan verwijderen uit menselijke cellen. Die zouden normaal leiden tot erfelijke zenuw- of bloedziektes.
De bio-ingenieurs troffen het knip-en-plakeiwit aan in de natuur, in een parasitaire bacterie die voorkomt in knaagdieren. Deze natuurlijke variant werkte toen nog enkel in bacteriën, maar de onderzoekers hebben er zodanig aan gesleuteld dat hij nu ook in mensencellen kan worden toegepast. Die bevinding presenteren de wetenschappers donderdagavond in vakblad Science.
Microbioloog John van der Oost van Wageningen University and Research, niet betrokken bij de studie, spreekt van een ‘baanbrekend’ onderzoek. De in juni gepensioneerde hoogleraar is een van de grondleggers van de veel gebruikte Crispr-gentechnologie. Hij benadrukt de veelzijdigheid van het nieuwe systeem. ‘Crispr combineert meerdere functies in één eiwit en wordt al vaak gezien als een Zwitsers zakmes. Maar deze recombinase-techniek zou dan een nóg dikker zakmes zijn.’
De laatste jaren lukt het voor het eerst om met genetische manipulatie sommige erfelijke aandoeningen in het lichaam te repareren. Op DNA-niveau zijn dat relatief ‘simpele’ aandoeningen, waarbij maar een paar ‘DNA-letters’ worden vervangen. Zo werd eerder dit jaar een Amerikaans babytje genezen van een zeldzame stofwisselingsziekte met behulp van het Crispr-eiwit.
De nieuwe recombinase-technologie kan in theorie nog complexere aandoeningen aanpakken, door gelijk een compleet afwijkend gen te vervangen voor een gezonde variant.
Daarvoor is echter een lange weg te gaan. Slechts in zo’n 80 procent van de gevallen weet de recombinase de juiste plek in het DNA te vinden om te knippen, plakken, of flippen. Dat betekent dus dat bij één op de vijf pogingen om de cel te bewerken, dat op de verkeerde plek gebeurt. Zo’n lage nauwkeurigheid kan grote gevolgen hebben voor een patiënt.
‘Dat moet nauwkeuriger, dus daar moeten de onderzoekers sowieso aan werken’, zegt Van der Oost. Toch zou de techniek al na kleine verbeteringen kunnen worden toegepast in het bestrijden van genetische aandoeningen zoals sikkelcelziekte. Het DNA van stamcellen zou dan buiten de patiënt kunnen worden gerepareerd met de recombinase, en alleen de cellen die gezond uit de reparatie komen worden dan teruggeplaatst in het lichaam. ‘Maar dan moet het wel allemaal eerst héél veilig kunnen.’
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant