In minidarmpjes in een laboratoriumschaaltje wisten onderzoekers twee mutaties die taaislijmziekte, of mucoviscidose veroorzaken permanent te herstellen.
Mucoviscidose of taaislijmziekte is een zeer frequente erfelijke aandoening. Door mutaties in het CFTR-genworden de slijmen in de longen en in de darmen onvoldoende gehydrateerd. Daardoor ontstaat taai slijm dat bacteriën niet meer efficiënt kan doden en krijgen patiënten problemen in de ademhaling en in de spijsvertering.
Het probleem bij mucoviscidose bestaat erin dat het CFTR-gen de code bevat voor een ionenkanaal in de longen en in de darmen. Zo’n ionenkanaal is een microscopisch sluisje in de celwand waarlangs deeltjes chloride en bicarbonaat, die nodig zijn voor de hydratatie van de slijmen, de cel kunnen in- en uitstromen. Bij mucoviscidose werkt dat kanaaltje onvoldoende.
Om het muco-gen te corrigeren, ontwikkelden onderzoekers van de Universiteit van Trento CRISPR-Cas-scharen die de mutaties kunnen herstellen. Onderzoekers van de KU Leuven brachten deze scharen in organoïden in, dat zijn driedimensionale celculturen gemaakt van biopsieën uit de darmen van mucopatiënten, een soort minidarmpjes zeg maar die het mucogen bevatten. Ook ontwikkelden de Leuvense onderzoekers gestripte virussen die de cel kunnen indringen en de scharen tot in de cellen kunnen transporteren.
De Leuvense onderzoekers onderzochten of ze er op die manier in slaagden om het transport van de chloridedeeltjes te herstellen. ‘Dat konden we makkelijk nagaan door te controleren of de minidarmpjes begonnen op te zwellen’, vertelt Marianne Carlon, een van de onderzoekers. ‘Als de kanaaltjes open gaan, laten ze de chloridedeeltjes door. Die trekken op hun beurt door osmose water aan naar het binnenste van de organoïden, waardoor ze opzwellen.’
"De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat de techniek in de toekomst ook kan worden gebruikt om niet alleen mutaties bij mucoviscidose te herstellen, maar ook die bij andere genetische ziekten"
Volgens de onderzoekers is nog veel meer onderzoek nodig om de techniek ook bij mucopatiënten te gebruiken. Ze zijn ervan overtuigd dat de techniek in de toekomst wellicht ook kan worden gebruikt om niet alleen mutaties bij mucoviscidose te herstellen, maar ook die bij andere genetische ziekten.
Op de afbeelding hierboven is een dwarsdoorsnede van de minidarmpjes te zien waarop ze opzwellen, dus dat de functie van het CFTR-eiwit hersteld is.
