Onderzoekers hebben aangetoond dat ze in levende cellen op een betrouwbare manier elk gen kunnen aanzetten. Deze vondst is veelbelovend voor het in de toekomst ontwikkelen van behandelmethoden tegen allerlei ziekten, zoals kanker en alzheimer. Men maakt gebruik van het zogenaamde CRISPR/Cas9systeem. Maar wat is dat?

Prokaryoten (onder andere bacterien) hebben een immuunsysteem. Een onderdeel daarvan is een gen-bewerkend systeem dat de naam CRISPR/Cas9 draagt. Cas9 is een enzym dat DNA in stukken kan knippen. Om dat te bewerkstelligen, bindt Cas9 eerst aan een stukje gids-RNA, en dat gids-RNA past precies op het doelwit-DNA dat moet worden verknipt. Zo kan Cas9 specifieke genen uitschakelen; bijvoorbeeld genen van binnengedrongen virussen.

Genen uitschakelen

Moleculair biologen maken vaak gebruik van in de natuur voorkomende systemen om in het laboratorium DNA te bewerken en te onderzoeken. Zo ook met het CRISPR/Cas9-systeem. Sinds enige jaren gebruikt men dit systeem om in cellen van allerlei organismen (zoals ratten, of zelfs mensen) bepaalde genen uit te schakelen. Dit doen ze door Cas9 te binden aan een gids-RNA dat past op het uit te schakelen gen. Dit doelwit-gen wordt dan doorgeknipt. De cel repareert het verknipte DNA wel weer, maar dat gebeurt niet helemaal correct, waardoor het gen niet meer wordt geactiveerd. Als je een gen hebt uitgeschakeld, kun je vervolgens kijken welke functie het niet meer (goed) doet. En dat is een belangrijke eerste stap bij het in kaart brengen van de functies die genen vervullen binnen de cel.

Genen aanzetten

Een recentere toepassing van het CRISPR/ Cas9-systeem is dat het nu ook gebruikt kan worden om genen juist te activeren in cellen waar ze normaal gesproken niet actief zijn. Dit hebben onderzoekers voor elkaar gekregen door Cas9 aan te passen. Deze aangepaste versie kan niet alleen DNA doorknippen, maar bouwt ook een nieuw DNA-fragment in op de plek waar de knip plaatsvindt. Zo kan er vlak voor een gen een zogenaamd activatiedomein ingebouwd worden, waardoor het gen actief wordt. Toen men aangetoond had dat het systeem op een effectieve manier genen kon aanzetten, stelden de onderzoekers een bibliotheek samen van 70.290 verschillende gids-RNA’s, waarmee ze alle 20.000 menselijke genen individueel aan kunnen zetten.

Kankerbestrijding

Deze innovatie heeft nu al interessante resultaten opgeleverd voor kankerbestrijding. Melanoom (een soort huidkanker) kan vaak bestreden worden met een medicijn genaamd PLX-4720, dat dodelijk is voor melanoomcellen. Maar de cellen die de behandeling overleven kunnen uitgroeien tot nieuwe tumoren, die resistent zijn tegen PLX-4720. Welke genen zijn verantwoordelijk voor die resistentie? De onderzoekers hebben het CRISPR/ Cas9-systeem gebruikt om in grote aantallen melanoomcellen telkens verschillende genen te activeren. Vervolgens hebben ze de cellen aangevallen met PLX-4720 en gekeken welke cellen dit overleefden en welke genen in die overlevende cellen geactiveerd waren. Zo heeft men enkele genen geïdentificeerd die waarschijnlijk betrokken zijn bij het verkrijgen van resistentie tegen PLX-4720. Deze kennis kan hopelijk worden gebruikt om melanoom in de toekomst nog beter te behandelen.

Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Welter, D., 2016, Genen activeren. Knippen en plakken met DNA, Weet 40: 22.

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Written by en

Onderzoekers hebben aangetoond dat ze in levende cellen op een betrouwbare manier elk gen kunnen aanzetten. Deze vondst is veelbelovend voor het in de toekomst ontwikkelen van behandelmethoden tegen allerlei ziekten, zoals kanker en alzheimer. Men maakt gebruik van het zogenaamde CRISPR/Cas9systeem. Maar wat is dat?

Prokaryoten (onder andere bacterien) hebben een immuunsysteem.

...
Read more