Wetenschappers onderzoeken een nieuwe aanpak om het syndroom van Down te behandelen door CRISPR-technologie te gebruiken om het extra chromosoom 21 te verwijderen, wat mogelijk de cellulaire functie verbetert en nieuwe hoop biedt voor degenen die erdoor worden getroffen. Dit onderzoek heeft het potentieel om de manier waarop we genetische aandoeningen benaderen te revolutioneren, en biedt een kans om symptomen te verlichten en de levenskwaliteit van mensen met het syndroom van Down te verbeteren.
Het syndroom van Down, ook bekend als trisomie 21, ontstaat door een extra kopie van chromosoom 21, wat leidt tot ontwikkelingsverschillen. Onderzoekers zijn op zoek naar manieren om deze duplicatie direct aan te pakken. Recent werk, geleid door Ryotaro Hashizume en collega's aan de Mie University in Japan, suggereert een veelbelovende aanpak met behulp van CRISPR-gebaseerde methoden. Ze ontdekten dat het verwijderen van het extra chromosoom in de getroffen cellen hun gedrag dichter bij de typische functie kan brengen.
Het extra chromosoom verstoort veel belangrijke processen in het lichaam, wat vaak leidt tot leerproblemen en gezondheidsproblemen. Dit extra genetisch materiaal verhoogt de genactiviteit, waardoor cellen overwerken. CRISPR-Cas9, een gen-editing systeem, gebruikt een enzym om specifieke DNA-sequenties te herkennen en de DNA-strengen te knippen. Wetenschappers ontwerpen CRISPR-gidsen om het ongewenste chromosoom te targeten, een techniek die allel-specifieke editing wordt genoemd.
Het team van Hashizume ontdekte dat het verwijderen van de extra kopie vaak de genexpressie in in het laboratorium gekweekte cellen normaliseerde. De behandelde cellen vertoonden typische eiwitproductie en betere overlevingskansen, wat wijst op verlichting van de overmatige genetische belasting. Hoewel nog niet klaar voor klinisch gebruik, overwegen wetenschappers vergelijkbare bewerkingen in cellen die de hersenen en andere weefsels vormen. De mogelijkheid om overtollig genetisch materiaal in niet-delende cellen te verwijderen is ook intrigerend.
Onderzoekers observeerden dat genen die verband houden met de ontwikkeling van het zenuwstelsel actiever werden na het verwijderen van het extra chromosoom, terwijl genen die gekoppeld zijn aan de stofwisseling afnamen. Deze verschuiving in genexpressie zou kunnen verklaren hoe het corrigeren van de chromosomale onbalans het gedrag van de cel beïnvloedt. De methode werd ook toegepast op huidfibroblasten, volwassen, niet-stamcellen van personen met het syndroom van Down, waarbij in veel gevallen met succes het extra chromosoom werd verwijderd.
De gecorrigeerde cellen groeiden iets sneller en hadden een kortere verdubbelingstijd. Ze produceerden ook minder reactieve zuurstofsoorten, schadelijke bijproducten die verband houden met celbeschadiging. De onderzoekers verfijnen hun geleidingsmoleculen om alleen het extra chromosoom 21 te targeten en onderzoeken manieren om te voorkomen dat de reparatiesystemen van de cel de bewerkingen ongedaan maken. Indien bevestigd, kunnen deze bevindingen leiden tot therapieën die de genetische overbelasting aan de bron aanpakken, waardoor mogelijk het leven van mensen met het syndroom van Down wordt verbeterd en een nieuwe benadering van genetische aandoeningen wordt geboden.