Biologen hebben een methode ontwikkeld waarmee DNA heel nauwkeurig aangepast kan worden. De nieuwe methode is nog efficiënter dan CRISPR/Cas9 – en veiliger.
CRISPR/Cas9 zoals we dat tot nog toe kennen, is tot twee dingen in staat: genen uitschakelen en fouten in het DNA corrigeren. Maar aan dat laatste zitten nog aardig wat haken en ogen.
Om het DNA te corrigeren bieden onderzoekers een synthetisch stukje DNA aan met de juiste code. Het knip-en-plakproces van CRISPR/Cas9 dient om het foutieve stukje DNA te verwisselen met het synthetische stuk. Maar vooralsnog werkt dit maar in 10 procent van de cellen. In cellen die niet meer delen, zoals hersencellen, werkt de techniek nauwelijks.
DNA bestaat uit een lange code opgebouwd met vier verschillende nucleotiden, oftewel basen. Deze worden aangeduid met de letters A, T, G, en C. Zo’n base kan op een enkele plek in het DNA muteren in een van de overige drie basen.
Enkele base
David Liu van Harvard University ontwikkelt samen met zijn team een methode om een base direct te veranderen in een andere base. Hiervoor gebruikt het team van Liu base editors. CRISPR/Cas9 vormt de basis van de techniek.
CRISPR/Cas9 bestaat uit een gedeelte dat een exacte code in het DNA kan opsporen en een deel dat als moleculaire schaar het DNA knipt waar dat nodig is. Liu verving de schaar met een enzym dat een enkele base verandert in een andere.
Tot nu toe rapporteerde de groep al de mogelijkheid om twee van de twaalf mogelijke aanpassingen uit te kunnen voeren: C naar T en G naar A. Daar komen nu een twee mogelijkheden bij, namelijk A naar G en T naar C. Ze publiceerden de bevindingen in het vakblad Nature.
Meest voorkomende mutaties gecorrigeerd
Het was bijzonder moeilijk om dat er geen natuurlijk enzym bestaat dat een A kan omzetten in een G. De onderzoekers zetten daartoe een systeem op waarin bacteriën exact dit enzym nodig hadden. De bacteriën evolueerden en maakten het enzym om te overleven.
De nieuwe base editor, ABE7 genaamd, werkt zeer goed. In een reeks experimenten maakte het de gewenste correctie in meer dan de helft van de menselijke cellen. ‘Het maakt vrijwel geen ongewenste aanpassingen’, zegt Liu.
Ongeveer de helft van de ziekten die veroorzaakt worden door een mutatie van een enkele base, komt door een A die eigenlijk een G had moeten zijn. Deze nieuwe correctiemethode kan dus precies dit probleem aanpakken.
Al kunnen de huidige base editors maar vier van de twaalf aanpassingen uitvoeren, ze kunnen hiermee wel ongeveer twee derde van de mutaties die voorkomen bij mensen corrigeren. De enzymen pakken de meest voorkomende mutaties aan.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: