Nieuwe geneditingtechniek 'plakt' hele genen op de juiste plek in DNA

Genetische ziekten worden vaak veroorzaakt door honderden verschillende mutaties in hetzelfde gen. Bestaande geneditingtechnieken repareren doorgaans één specifieke fout, wat betekent dat voor elke patiënt met een andere mutatie een nieuwe behandeling nodig is. Onderzoekers van Boston Children's Hospital presenteren in het tijdschrift Nature een methode die dit probleem moet oplossen: prime assembly. De techniek kan een compleet gen, of zelfs meerdere genen, precies op de juiste plek in het DNA plakken. Daarmee kan in theorie bijna elke mutatie in dat gen in één keer worden gecorrigeerd, ongeacht waar de fout precies zit.

Hoe werkt prime assembly?

De methode bouwt voort op prime editing, een bestaande techniek waarmee kleine stukjes DNA nauwkeurig kunnen worden ingevoegd, verwijderd of vervangen. Prime assembly gaat een stap verder. De techniek schrijft op twee vaste plekken in het genoom korte DNA-uiteinden, ook wel flappen genoemd. Deze flappen werken als een soort haakjes die precies passen op de uiteinden van een los stuk DNA dat wordt toegevoegd. Zo wordt exact bepaald waar het nieuwe, gezonde DNA begint en eindigt. Volgens onderzoeksleider Daniel Bauer, directeur van het Gene Therapy Program van Boston Children's Hospital, maakt deze gerichte aanpak de kans op ongewenste bijwerkingen elders in het genoom veel kleiner dan bij andere geneditingmethoden.

Minder risico's dan bestaande methoden

Veel huidige gentherapieën gebruiken virussen om DNA op willekeurige plekken in het genoom te plaatsen. Dat kan verkeerd uitpakken: als het nieuwe DNA per ongeluk naast een verkeerd gen belandt, kan dat een cel op hol laten slaan en zelfs kanker veroorzaken. Andere technieken, zoals klassieke CRISPR-methoden, maken juist gebruik van dubbelstrengsbreuken in het DNA. Die breuken kunnen cellen onder stress zetten en zijn soms giftig. Prime assembly vermijdt beide risico's: het werkt gericht en zonder het DNA volledig door te knippen. Een ander voordeel is dat de techniek ook functioneert in cellen die zich niet meer delen. Dat is belangrijk, omdat het merendeel van de cellen in het menselijk lichaam niet actief deelt en daardoor met veel bestaande geneditingmethoden lastig te bereiken is.

Nog niet klaar voor de kliniek

De onderzoekers benadrukken dat prime assembly voorlopig nog een laboratoriumtechniek is. Het grootste obstakel is de aflevering: hoe krijg je de benodigde moleculen efficiënt in de juiste cellen van een patiënt? Het team richt zich nu onder meer op bloedstamcellen, die een rol spelen bij erfelijke bloedziekten. Als dat lukt, zou de techniek kunnen uitgroeien tot een soort universele reparatiemethode die niet per mutatie, maar per ziekte werkt. Dat zou gentherapie aanzienlijk goedkoper en toegankelijker kunnen maken, omdat er geen behandeling op maat per patiënt meer nodig is.