Je DNA herschrijven kan nu echt
Het is Amerikaanse onderzoekers voor het eerst gelukt om een genetisch foutje in het DNA van een levende muis weg te knippen, en daar een nieuw stukje DNA in te plakken. Dit soort gentherapie is een doorbraak, want eerder lukte het onderzoekers alleen maar om DNA te verbeteren door er nieuwe stukjes aan toe te voegen.
Flickr.com, Ian Glover via CC BY-NC 2.0
Het ‘boek des levens’ herschrijven in levende dieren is niet niks, en daarom verschijnt het werk van Katherine High en haar collega’s in een vervroegde publicatie van het bekende tijdschrift Nature.
De biologen ontwierpen een knip- en plakmachine voor DNA. Een enzym, om precies te zijn. Dat enzym knipt fouten uit het DNA kan wegknippen, waarna een ander enzym een nieuw stukje terugplaatst. En voilà, dan heb je een stukje DNA herschreven. Op die manier genazen de onderzoekers muizen van een erfelijke versie van de bloedziekte hemofilie.
Deze aanpak van gentherapie is een hele verbetering ten opzichte van eerdere pogingen. De enzymen van High knippen namelijk met een ongekende precisie in het DNA. Omdat het DNA altijd op de juiste plek wordt ingeknipt, hoef je geen bijwerkingen te verwachten die je normaal gesproken wel kan tegenkomen wanneer je aan DNA sleutelt.
Waarom dat veel uitmaakt, is beter te begrijpen wanneer je genen ziet als de onderdelen van een recept in een kookboek. Zo’n recept bestaat meestal uit een lijstje ingrediënten met een gebruiksaanwijzing eronder. In het geval waar de onderzoekers mee werkten – de erfelijke bloedziekte hemofilie – staat er een fout bij een van de ‘ingrediënten’ van dat ‘recept’.
Pixabay, WerbeFabrik via CC0
Het lichaam volgt de gebruiksaanwijzing van het recept prima op, maar doordat een van de ingrediënten verkeerd is opgeschreven werkt het niet goed. Het muizenlichaam zit dan als resultaat met misvormde bloedstollingseiwitten, of zelfs helemaal geen. Het bloed van iemand met hemofilie stolt dus moeilijk. Zelfs kleine wonden vormen dan een risico voor ernstig bloedverlies.
Tot voor kort werkte gentherapie dan altijd zo: je herstelt niet de fout in het DNA-recept, maar voegt er nieuwe ‘ingrediënten’ (genen) aan toe, waardoor de situatie verbetert. Dat werkt in sommige gevallen prima, vooral wanneer het recept niet te ingewikkeld is. Op die manier genazen biologen bijvoorbeeld in 2009 aapjes van kleurenblindheid.
Maar simpelweg nieuwe genen toevoegen is niet altijd een goede oplossing. Het nieuwe gen kan per ongeluk op de verkeerde plek in het oorspronkelijke DNA terechtkomen. In kookboektaal: het nieuwe ingrediënt komt niet in het nette lijstje terecht, maar ergens middenin een zin ergens anders op de pagina. Het gevolg is dat het recept onleesbaar wordt. Of nog erger: het lichaam volgt door de verwarring in het DNA de verkeerde instructies op. Dat gebeurde bijvoorbeeld in 2008, toen ernstig zieke patiënten als gevolg van gentherapie leukemie ontwikkelden.
Wikimedia Commons, Rama via CC BY-SA 2.0 FR
High toont met haar nieuwe gentherapie aan dat het niet zo hoeft te zijn. Juist omdat haar enzymen het DNA op precies de goede plek knippen, wordt het ‘foute’ ingrediënt als het ware ‘weggegumd’. En precies op die plek komt dan dus het goede ingrediënt.
Bij de muizen met hemofilie werkte dat uitstekend. High behandelde de ziek gemaakte knaagdieren met de nieuwe therapie en vergeleek hun toestand met die van gezonde, onbehandelde muizen. Bij de behandelde groep werkte de lever – de plek in het lichaam waar de behandeling van hemofilie het meest op ingrijpt – net zo goed als bij gezonde muizen. En die gezondheid hield aan: na acht maanden waren de behandelde muizen nog altijd evenzo gezond als gewone muizen die nooit ziek zijn geweest.
High benadrukt echter wel dat de resultaten – hoe spectaculair ook – nog in een eerste fase zijn. Voordat dit soort gentherapie geschikt voor mensen zal worden, moeten de dierproeven eerst nog worden herhaald; met een extra oogje op veiligheid. Pas dan zijn ernstig zieke mensen aan de beurt om hun DNA te laten repareren. Als bij hen inderdaad bijwerkingen uitblijven, gaat het voor de rest van de wereld wel wat worden met die gentherapie.
