Wetenschappers hebben een manier gevonden om CRISPR, de veelbelovende ‘genschaar’ die DNA kan aanpassen, veel krachtiger te maken. Dat kan volgens hen door het te verpakken in speciale deeltjes die met DNA bedekt zijn. De techniek maakt gentherapie drie keer zo effectief en veroorzaakt veel minder bijwerkingen, zeggen de onderzoekers.
CRISPR is een techniek die gebruikt kan worden om genen aan te passen door ze te knippen en te repareren. De techniek kan mogelijk gebruikt worden om erfelijke ziektes te genezen, kanker te bestrijden en genetische mankementen te repareren. Maar er is een groot probleem: CRISPR kan niet zomaar in de juiste cellen terechtkomen. Het heeft een soort ‘taxi’ nodig om op de plek van bestemming te arriveren.
Tot nu toe werden vaak virussen gebruikt om CRISPR af te leveren, omdat die goed zijn in het binnendringen van cellen, maar die kunnen het afweersysteem van het lichaam prikkelen. Dat brengt risico’s met zich mee. Een veiliger alternatief, lipide nanopartikels (die ook worden gebruikt in onder meer coronavaccins), is minder effectief; veel van het CRISPR-gereedschap bereikt met deze techniek de cellen niet.
Hoe de nieuwe methode werkt
De nieuwe aanpak, ontwikkeld door onderzoekers aan de Amerikaanse Northwestern University, bewandelt een derde piste. De onderzoekers werken met zogeheten LNP-SNA’s (lipide nanopartikel sferische nucleïnezuren). Deze deeltjes zijn omhuld met een dikke laag DNA. Die werkt als een soort sleutel die het mogelijk maakt om cellen binnen te dringen.
Deze DNA-coating werkt doordat de deeltjes extra hard herkenbaar worden voor cellen. Bovendien kan het DNA zo worden geprogrammeerd dat het specifieke celtypes herkent. Zo kan het materiaal op de juiste plaats worden afgeleverd. Het deeltje bevat alles wat CRISPR nodig heeft: het Cas9-enzym om te knippen, een gids-RNA om de weg te wijzen, en een reparatie-DNA om de fout te herstellen.
Tests op menselijke cellen
Tests op menselijke cellen, waaronder huidcellen, niercellen, stamcellen uit beenmerg en witte bloedcellen, leverden indrukwekkende resultaten op. De nieuwe deeltjes werden drie keer beter opgenomen dan standaardmethodes. Dat zeggen de onderzoekers in een persbericht. Bij het uitschakelen van genen steeg het succespercentage van 15 tot 25 procent naar 15 tot 68 procent. Voor precieze reparaties van genen ging het van 8 naar 21 procent. Bij complexe reparaties was de methode 60 procent effectiever. Bovendien waren de deeltjes veel minder schadelijk voor cellen. Dat is essentieel om de techniek breed toepasbaar te maken.
De techniek brengt gepersonaliseerde gentherapie dus een stap dichter bij de praktijk. Vandaag de dag moeten artsen vaak cellen uit het lichaam halen, behandelen en terugplaatsen. Dat is een ingewikkeld proces waarbij veel fout kan lopen. Met dit systeem kan CRISPR straks direct in het lichaam worden toegediend. Dat kan op termijn leiden tot oplossingen voor ziektes zoals sikkelcelziekte, bepaalde vormen van kanker of zeldzame aandoeningen die vandaag de dag moeilijk te behandelen zijn.
Nog veel werk aan de winkel
De technologie is nog niet klaar voor gebruik bij mensen. De onderzoekers willen eerst tests doen bij proefdieren met verschillende ziektes. Omdat het systeem flexibel is, zeggen zijn, kan het worden aangepast voor allerlei aandoeningen. Ze werken ook samen met Flashpoint Therapeutics, een bedrijf gelieerd aan Northwestern University, aan klinische tests bij mensen. Andere therapieën met soortgelijke DNA-deeltjes zitten al in vergevorderde testfases, zoals een behandeling voor een specifieke soort huidkanker. De studie werd gepubliceerd in het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences.
