Voor het eerst zijn wetenschappers er in geslaagd een genetische fout te repareren, door een fout in m-RNA te repareren. Ongeveer een derde van alle genetische aandoeningen kan volgens dit principe behandeld worden.
Stopcodon
Guide RNA uit een trypanosoom (de verwekker van slaapziekte).
Uit genen worden eiwitten zoals enzymen geproduceerd in twee stappen. De eerste stap is het overkopiëren van het DNA van een gen in een streng RNA, het m-rna (‘messenger-RNA’ of boodschapper-RNA). In de tweede stap wordt deze “blauwdruk” steeds in blokken van drie nucleïnezuren (de bits van DNA en RNA, drie nucleïnezuren samen vormen een codon) vertaald in een eiwit. Dit gebeurt door een ribosoom. Zodra het ribosoom een stopcodon, bijvoorbeeld UGA, tegenkomt, houdt het ribosoom op met het RNA te lezen. Er ontstaat dan een onvoltooid eiwit dat uiteraard niet werkt en, als het belangrijk is voor de cel, een erfelijke ziekte veroorzaakt. Op een verkeerde plaats optredende premature stopcodons zijn verantwoordelijk voor ongeveer een derde van alle genetische afwijkingen, waaronder taaislijmziekte en verschillende vormen van erfelijke kanker.
Het is uiteraard niet nodig dat ribosomen gevoelig zijn voor stopcodons: immers het m-RNA zelf is al een complete beschrijving van het eiwit. Dit is overigens weer een nieuw bewijs dat RNA ouder is dan DNA en dat wat nu m-RNA is, vroeger het gen zelf was.
Gen-dokteren
De onderzoekers ‘repareerden’ het m-RNA met gids-RNA, een stukje RNA dat alleen in kinetoplastiden, eencelligen met celkern en een zweepstaart, zoals die slaapziekte veroorzaken, voorkomt. Gids-RNA ‘zoekt’ de plek op het m-RNA dat vrijwel exact lijkt op het gids-RNA en bindt zich daar vast. Gids-RNA is in staat wijzigingen in m-RNA aan te brengen. Dit kan je vergelijken met het bijwerken van een blauwdruk door de aannemer. Het gids-RNA bindt met de plek waar de wijziging op is getreden en verandert het stopcodon in een codon voor het normale aminozuur. Als gevolg hiervan wordt het normale eiwit geproduceerd. De cel is -voor even- genezen van de erfelijke ziekte.
Voordelen van m-RNA therapie
Het grote voordeel van deze methode is dat het niet nodig is om wijzigingen in het DNA van de patiënt aan te brengen. Dit is lastig (het DNA zit opgesloten in de celkern, al zou je daarvoor een virus kunnen gebruiken) en ook uiterst gevaarlijk. Als het virus de verkeerde wijziging aanbrengt, zijn de gevolgen verwoestend voor de patiënt. Het m-RNA (en g-RNA) gaat in meercelligen enkele uren tot enkele dagen mee, dus de schadelijke gevolgen zijn zeer beperkt, zo niet afwezig. Eventuele medicijnen die m-RNA aanpassen moeten dus dagelijks geslikt worden. En dat is dan weer erg interessant voor farmaceuten. Aan een medicijn dat het hele leven dagelijks geslikt moet worden, kunnen ze lekker verdienen, dus de kans is groot dat hier (dure) medicijnen uit gaan rollen.
Juich alleen nog niet te vroeg. Het onderzoek, gepubliceerd in het vooraanstaande tijdschrift Nature, is gedaan aan gist, een eencellige die onder meer verantwoordelijk is voor het rijzen van brood en het vergisten van mout tot bier. Wel betekent dit dat deze behandelingsmogelijkheid in principe mogelijk is, dus dat de kans groot is dat over enkele jaren de eerste gentherapieën voor mensen op zullen duiken.
Bronnen
Scientists Override Errant Form of Genetic Signaling for First Time: Changing Genetic ‘Red Light’ to Green Holds Promise for Treating Disease, Science Daily
John Karijolich, Yi-Tao Yu. Converting nonsense codons into sense codons by targeted pseudouridylation. Nature, 2011
