Volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications hebben Amerikaanse biologen voor het eerst de genomische editor CRISPR / Cas9 gebruikt om DNA in retinale cellen van muizen te repareren en een gen te verwijderen dat verband houdt met de ontwikkeling van totale blindheid.
“Onze eerdere experimenten hebben aangetoond dat we de ontwikkeling van blindheid bij dergelijke dieren kunnen voorkomen als we het Nrl-gen uit de cellen van het netvlies verwijderen, waardoor de staafjes veranderen in cellen die qua vorm lijken op kegeltjes. Dit zal zowel de "voormalige" hengels als hun naburige echte kegels in de toekomst van vernietiging redden ", legt Anand Swaroop van het National Eye Institute in Bethesda, VS, uit.
De ogen van mensen en veel andere zoogdieren bevatten twee soorten lichtgevoelige cellen: kegeltjes en staafjes. Kegels stellen ons in staat om kleuren te onderscheiden, maar ze werken alleen bij voldoende licht, en staven stellen ons in staat de silhouetten van objecten te zien in het zwakke licht van de sterren of de maan.
Zoals Svarup zegt, spelen staafjes, naast het werk van "nachtzicht", een andere belangrijke rol - ze ondersteunen en voeden de rest van de retinale cellen, en hun vernietiging leidt onomkeerbaar tot de dood van de kegels en het hele netvlies als geheel. De meeste mutaties die gepaard gaan met verlies van gezichtsvermogen hebben meestal invloed op de staafjes, en als ze aanwezig zijn, verliest een persoon meestal het eerste nachtzicht en vervolgens het vermogen om de wereld bij daglicht te zien.
Experimenten met embryo's die Swarup en zijn collega's in het verleden hebben uitgevoerd, hebben aangetoond dat eigenlijk één gen, Nrl, de groei van staafjes en kegeltjes regelt. Als dit gen wordt verwijderd tijdens de vorming van het embryo, verschijnt er een netvlies waarin de kegeltjes niet afsterven, ondanks de afwezigheid van staafjes.
Wetenschappers veronderstelden dat het verwijderen van dit gen uit retinale cellen bij een volwassen dier vergelijkbare gevolgen zou hebben. Geleid door dit idee, creëerden biologen een retrovirus op basis van de populaire genomische editor CRISPR / Cas9, waarbij alleen staafjes werden geïnfecteerd en het Nrl-gen uit hun DNA werd verwijderd.
Biologen hebben het werk van deze gentherapie getest op drie groepen muizen, waarvan het DNA verschillende mutaties bevatte, wat leidde tot de vernietiging van staafjes en degeneratie van het netvlies. Zoals deze experimenten lieten zien, leidde de verwijdering van het gen in feite tot de transformatie van staafjes in analogen van kegeltjes, en deze transformatie stopte de vernietiging van het netvlies.
Uiteindelijk verloren de muizen hun vermogen om in het donker te zien, omdat al hun hengels waren uitgeschakeld, maar overdag het zicht niet verloren. Volgens biologen werkte gentherapie zelfs bij de behandeling van de ogen van hoogbejaarde muizen, hoewel het minder effectief was dan bij het infecteren van het netvlies van jonge individuen.
Promotie video:
Het belangrijkste voordeel van deze strategie om blindheid te bestrijden, zoals wetenschappers opmerken, is dat je hiermee de vernietiging van het netvlies kunt stoppen, ongeacht welk gen in de staafjes is gebroken, aangezien het verwijderen van Nrl al deze DNA-gebieden "uitschakelt".
Klinische proeven met deze gentherapie, ondanks het veelbelovende potentieel, zullen mogelijk niet snel starten vanwege discussies rond CRISPR / Cas9. De veiligheid van deze genomische editor voor medisch gebruik is in de praktijk nog niet bevestigd, en het gebruik ervan voor het bewerken van foetaal DNA in China heeft de afgelopen maanden tot heftige discussies geleid onder wetenschappers.
