Persbericht Hubrecht Instituut KNAW

Onderzoekers Hubrecht Instituut ontdekken mogelijke sleutel voor de behandeling van genetische ziekten

24 april 2015

Onderzoekers van het Hubrecht Instituut van de KNAW zijn erin geslaagd met een revolutionaire en doeltreffende methode moleculair gereedschap in cellen te brengen. 

De vondst brengt volgens onderzoeksleider Niels Geijsen de behandeling van genetische ziekten een stuk dichterbij: ‘Nu we deze techniek beheersen willen we hem zo snel mogelijk toepassen op verschillende soorten zieke cellen.’ De onderzoekers publiceren de methode op 23 april in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Cell.

Eiwitten zijn de werkpaarden van onze cellen, ze coördineren bijna alle biochemische processen in ons lichaam met grote precisie. Het toedienen van specifieke eiwitten in patiënten-cellen zou een effectieve behandeling vormen voor bijvoorbeeld erfelijke ziekten, maar tot nu vormde de celmembraan een ondoordringbare barrière die toegediende eiwitten niet liet passeren. De onderzoeksgroep van prof. Geijsen heeft een revolutionaire nieuwe technologie ontwikkeld die voor het eerst mogelijk maakt eiwitten zeer efficiënt in vrijwel elk celtype in het menselijk lichaam te introduceren.

De technologie, iTOP genaamd, activeert een achterdeur in de cel waardoor deze eiwitten of RNA uit zijn omgeving opneemt. Een van de toepassingen voor deze technologie is het introduceren van gen-editing enzymen in de cel. Deze enzymen kunnen zeer specifiek mutaties in het genoom herkennen en verwijderen, waardoor met behulp van iTOP in de toekomst wellicht genetische aandoeningen kunnen worden behandeld.

Keukenzout

Tijdens hun zoektocht naar een methode om eiwitten in de cel te introduceren, stuitten de onderzoekers bij toeval op een combinatie van stoffen die de cellen leek te dwingen tot opname van een eiwitmengsel dat ze hadden toegediend. Na uitvoerig testen van dit mengsel bleek een van de belangrijkste ingrediënten van dit mengsel natriumchloride, beter bekend als keukenzout. Het toegediende zout onttrekt water aan de cellen, en dat activeert een proces dat ‘macropinocytose’ heet; letterlijk ‘het drinken van grote happen vloeistof’. In de vloeistof opgeloste eiwitten worden zo door de dorstige cellen naar binnen geslokt. Vervolgens zorgt een tweede stof ervoor dat eiwitten binnenin de cel vrijkomen en daar hun werk kunnen doen.

CRISPR/Cas9

Wat iTOP zo spectaculair maakt is dat het zeer efficiënt is en goed combineert met het onlangs ontdekte CRISPR/Cas9 gen-editing systeem. Het CRISPR/Cas9 systeem maakt het mogelijk om een specifieke DNA-sequentie in het genoom te modificeren. Tot op heden bleek het erg moeilijk om dit systeem efficiënt en op een veilige manier in cellen te introduceren. Met de ontwikkeling van iTOP is dit probleem opgelost.

Volgens Geijsen illustreert deze ontdekking het belang van fundamenteel, vrij onderzoek. Een zoektocht naar een methode voor eiwitopname in de cel kwam via een omweg uit bij een nieuwe technologie die mogelijk grote impact heeft in de toekomstige behandeling van genetische ziekten. ‘Dit soort ontdekkingen laat zich niet sturen. Als je van tevoren al weet wat je gaat ontdekken, is het vaak minder revolutionair. De unieke kracht van fundamenteel onderzoek is dat het verrassende nieuwe inzichten verschaft, met mogelijk verstrekkende gevolgen. Het is belangrijk dat er in het Nederlandse wetenschapsbeleid ruimte blijft voor dit soort ontdekkingen.’

Het Hubrecht Instituut

Het Hubrecht Instituut is een onderzoeksinstituut van de KNAW met 19 onderzoeksgroepen en ongeveer 200 medewerkers. Het instituut is gevestigd in Utrecht en is centraal gelegen in het universiteitscentrum De Uithof. Het Hubrecht Instituut is geaffilieerd met het Universitair Medisch Centrum Utrecht en er bestaan nauwe banden met de Universiteit Utrecht, met name binnen de Onderzoekschool Cancer Genomics & Developmental Biology.

Logo Hubrecht Instituut