Onderzoekers hebben een bestaande DNA base-editing technologie verfijnd om de precisie bij het corrigeren van enkellettermutaties te verbeteren. Veel genetische ziekten vragen om zeer specifieke therapieën: meer dan 1,000 verschillende mutaties kunnen cystische fibrose veroorzaken. Eerdere base-pair-editors, inclusief één die de groep in 2020 ontwikkelde, konden een enkele C veranderen of één van twee aangrenzende C's kiezen, maar ze hadden problemen wanneer meerdere cytosines samenklonterden in patronen zoals "CC…CC." Volgens de onderzoekers betreft driekwart van de tienduizenden ziekteveroorzakende C-to-T en T-to-C mutaties zulke geclusterde cytosines.
Base-pair-editors werken door een herkenningscomponent te combineren met een enzym dat het DNA verandert; deze zijn met elkaar verbonden door een linker. De onderzoekers wijzigden die linker en verzwakten de binding van de editor aan het DNA, waardoor de activiteit op naburige basen afnam zonder de sterke werking op de doellocatie te verliezen.
In tests in menselijke cellen verlaagde de beste variant het aantal bystander-mutaties met meer dan 80%. Op meerdere genetische locaties die relevant zijn voor cystische fibrose namen ongewenste wijzigingen die eerder 50–60% bereikten, af tot minder dan 1%, terwijl de gewenste correcties grotendeels bleven. Cystische fibrose ontstaat door mutaties in een gen dat zout- en watertransport in longcellen regelt; uitval leidt tot dik slijm en herhaalde longinfecties. Geneesmiddelen zoals Trikafta verbeteren veel patiënten, maar vereisen dagelijks gebruik en kunnen hoge jaarlijkse kosten hebben.
Het werk is nog in een vroeg preklinisch stadium. De verfijnde editor kan nuttig zijn voor het maken van nauwkeurige cellulaire modellen van zeldzame varianten, het testen van geneesmiddelen en het ondersteunen van meer gepersonaliseerde genetische geneeskunde. Het onderzoek kreeg steun van de National Institutes of Health, de National Science Foundation en de Cystic Fibrosis Foundation. Bron: Rice University.
Moeilijke woorden
- enkellettermutatie — verandering van één enkele DNA-baseenkellettermutaties
- bystander-mutatie — onbedoelde verandering in naburige DNA-basenbystander-mutaties
- linker — stuk dat twee eiwitten of componenten verbindt
- doellocatie — plek in het DNA waar wijziging bedoeld is
- preklinisch — fase van onderzoek vóór testen in mensen
- gepersonaliseerd — aangepast aan de unieke genetische kenmerken van iemandgepersonaliseerde
- cytosine — één van de vier bouwstenen van DNAcytosines
- verzwakken — minder sterk of krachtig makenverzwakten
- verfijnen — iets nauwkeuriger of beter makenverfijnd
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en mogelijke risico's zie je bij het gebruik van nauwkeurige base-editors voor zeldzame genetische varianten? Geef redenen of voorbeelden.
- Hoe kan een daling van bystander-mutaties tot minder dan 1% de ontwikkeling van genetische therapieën beïnvloeden? Denk aan veiligheid en effectiviteit.
- Het artikel noemt kosten en dagelijks gebruik van medicijnen zoals Trikafta. Welke factoren zouden beslissen of een genetische correctie een goed alternatief wordt?
Gerelateerde artikelen
Virtueel dieet- en beweegprogramma helpt mensen met lymfoom tijdens chemotherapie
De LIFE-L-studie toont dat een online dieet- en beweegprogramma patiënten met lymfoom kan helpen de voorgeschreven chemotherapie te blijven volgen en tegelijkertijd klachten tijdens de behandeling vermindert.
AI-bloedtest kan oorzaken van dementie onderscheiden
Onderzoekers ontwikkelden een AI-bloedtest die vier veelvoorkomende oorzaken van dementie en gezond hersenveroudering kan onderscheiden met meer dan 90% nauwkeurigheid. De test werd getraind op bloed-eiwitdata maar moet nog verder worden gevalideerd voor klinisch gebruik.
Nieuwe methode voor scherpere MRI-scans
Onderzoekers van Rice University en Oak Ridge National Laboratory publiceerden in The Journal of Chemical Physics een methode die moleculaire bewegingen koppelt aan signalen van klinische MRI-apparaten. De code is open source en de aanpak heeft toepassingen buiten de geneeskunde.
