CRISPR zet gen aan dat genetische zwakbegaafdheid voorkomt

De techniek CRISPR/Cas9 is gebruikt om een genetische afwijking die tot zwakbegaafdheid leidt te herstellen. Het succes werd behaald in menselijke cellen die gekweekt waren in een schaaltje. Als de techniek hetzelfde kan bewerkstelligen in de hersenen, dan kan het ingezet worden voor een verscheidenheid aan genetische afwijkingen.

Fragiele X FMR1 zwakbegaafdheid
Het fragiele-X-syndroom gaat gepaard met verstandelijke beperking en uiterlijke kenmerken. Het gezicht is vaak lang, de oren groot en uitstekend, en de spierspanning is laag.

Een op de 4000 mannen en een op de 6000 vrouwen is verstandelijk beperkt als gevolg van het fragiele-X-syndroom. De afwijking is hiermee de meest voorkomende erfelijke vorm van zwakbegaafdheid. Bij deze stoornis doet het gen FMR1 het niet. Dit veroorzaakt leer- en gedragsproblemen, zoals hyperactiviteit en een verkorte aandachtsspanne.

Er is geen genezende behandeling voor het fragiele-X-syndroom, maar het lijkt erop dat DNA-bewerkingstechnieken een oplossing kunnen bieden. Eerder lieten onderzoekers zien dat het repareren van mutaties met CRISPR/Cas9 het gen aanzet. Nu hebben Rudolf Jaenisch van het Massachusetts Institute of Technology en zijn collega’s een manier gevonden om het gen aan te zetten zonder de DNA-code te veranderen. Deze benadering is veiliger en roept minder ethische bezwaren op.

Blokkades opheffen

Bij het fragiele-X-syndroom zitten er markers op het gen dat de expressie ervan verhinderen. Het team gebruikte een techniek genaamd epigene-editing om deze markers te manipuleren. Met een moleculaire schaar, vergelijkbaar met die gebruikt bij CRISPR, verwijderden ze de blokkade. Hiervoor gebruikten ze hersencellen die waren opgekweekt uit stamcellen van patiënten met het syndroom. Door de epigenetische manipulatie werd het gen aangezet en gedroegen de hersencellen zich gezonder. De overgevoeligheid voor prikkels die hersencellen van mensen met het syndroom vertonen, verdween.

Toen de onderzoekers de gemanipuleerde cellen inbrachten in de hersenen van muizen, zagen zij dat het FMR1 gen in 57 procent van de cellen drie volle maanden actief bleef. Het team publiceerde de resultaten in het vakblad Cell.

Het grote voordeel van het manipuleren van het epigenoom ten opzichte van het aanpassen van de DNA-code is dat het omkeerbaar is, legt Jaenisch uit. Dat betekent dat ongewenste effecten verholpen kunnen worden en de manipulatie niet wordt overgebracht op de volgende generatie, zegt hij.

Uitgeschakelde genen

Pocket Science
In juli ’18 verschijnt DNA-bewerking; knippen en plakken met CRISPR/Cas9 in de reeks Pocket Science. Word abonnee en ontvang drie boekjes per jaar over wisselende, interessante en actuele onderwerpen.

De volgende stap is om de techniek direct toe te passen in muizen met het fragiele-X-syndroom, in plaats van aangepaste gekweekte cellen te injecteren.

David Segal van de universiteit van Californië heeft onlangs laten zien dat dit mogelijk is voor het syndroom van Angelman. Ook bij dit syndroom leidt een uitgeschakeld gen tot zwakbegaafdheid. Zijn team slaagde erin het betreffende gen aan te zetten in het brein van muizen met de epigene-editing-techniek.

Er zijn nog wel een hoop vragen met betrekking tot deze techniek. Zo weten we niet of we volwassenen kunnen genezen van het fragiele-X-syndroom of dat we het FRM1 gen aan zouden moeten zetten tijdens de embryonale ontwikkeling, zegt Jaenisch.

Maar als deze techniek toepasbaar blijkt te zijn, dan kunnen we het gebruiken voor een verscheidenheid aan afwijkingen die veroorzaakt worden door een uitgeschakeld gen, bijvoorbeeld het syndroom van Prader-Willi en het syndroom van Rett, zegt Segal. Uiteindelijk kan het zelfs bruikbaar blijken in de behandeling van de ziekte van Alzheimer of Parkinson, want ook bij die ziekten lijkt het aan- en uitschakelen van genen een bepalende factor.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Plaats een reactie