De gemakkelijkste plaats om CRISPR te gebruiken, bevindt zich misschien in uw oor

Flickr | Hana Tichá

We weten allemaal dat CRISPR het volgende grote ding is in behandelingen voor genbewerking. Maar hoe krijg je de veelzijdige genetische schaar in iemands lichaam?

De gebruikelijke manier zou kunnen zijn om de instructies voor het bewerken van genen in miljarden virussen te laden en die te gebruiken om iemands cellen te infecteren. Maar sommige wetenschappers experimenteren met bezorgtrucs die behandelingen gemakkelijker kunnen maken (zie 'Vijf manieren om CRISPR in het lichaam te krijgen'). Een van hen is Zhen-Yi Chen, een gehooronderzoeker in Boston die muizen heeft behandeld door de gen-editingcomponenten rechtstreeks in hun oren te injecteren.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Wetenschappers onderzoeken een reeks verschillende afgiftemechanismen voor de tool voor het bewerken van genen, van actuele gels tot huidtransplantaten.

Het is niet zo eenvoudig als CRISPR-oordruppels, maar het komt redelijk in de buurt.

Bij de experimenten in Chen's lab in de Massachusetts Eye & Ear Infirmary zijn muizen betrokken die een genetisch defect delen dat mensen hebben dat geleidelijk gehoorverlies veroorzaakt. Eén ras heet Beethoven, naar de componist die uiteindelijk zijn eigen muziek niet meer kon horen.

Ze zagen een prachtige redding van het gehoor, zegt Xue Zhong Liu, een oorarts die het centrum voor erfelijke ziekten leidt aan de Universiteit van Miami, die de resultaten vernam dit jaar op een bijeenkomst. Het zal het eerste voorbeeld zijn om te laten zien hoe CRISPR wordt gebruikt bij progressief gehoorverlies.'

Eigenlijk zijn artsen niet duidelijk over welke fysiologische veranderingen in oorcellen deze genetische fouten eigenlijk veroorzaken. Het binnenoor is ingesloten in het hardste bot in het lichaam, zegt Liu, en artsen mogen niet vaak naar binnen kijken.

Maar weten welke genen de schuldige zijn, kan voldoende zijn. Chen zegt dat hij een aantal complexere benaderingen had geprobeerd om het gehoor te behandelen toen het tot hem doordrong. Met CRISPR kunnen we gewoon directe levering doen, een eenmalige levering, en de correctie is permanent, zegt Chen.

Hij en David Liu, een specialist in genbewerking aan de Harvard University, hebben manieren gevonden om het CRISPR-snij-eiwit te verpakken in vettige klodders die liposomen worden genoemd. Deze worden geïnjecteerd in het binnenoor van een muis, de thuisbasis van delicate haarcellen die trillingen voelen en berichten naar de hersenen sturen. Het doelwit is een gen genaamd TMC1. De taak van CRISPR: schakel het uit met een snelle knip naar zijn DNA-letters.

Het gehoor van het dier wordt getest door het te laten slapen in een geluiddichte metalen kamer, waar het wordt blootgesteld aan verschillende geluiden. Een elektrode die aan zijn hersenstam is bevestigd, leest voor of de boodschap is aangekomen.

In de beste gevallen, hebben Chen en Liu gemeld, behouden muizen die met CRISPR zijn behandeld, een significant gehoor op de leeftijd van twee maanden. Anders zouden ze zo doof zijn dat ze geen 80 decibel geluid zouden kunnen horen - over wat een voedselblender maakt.

Elk van je oren heeft, diep van binnen, ongeveer 16.000 cellen waaruit sensorische haartjes groeien. Zo wordt geluid opgevangen. Die cellen kun je beschadigen door bij een rockshow voor de speakers te gaan staan. Sommige genetische aandoeningen hebben hetzelfde resultaat.

Chen werkt aan zogenaamde dominante genetische aandoeningen, wat betekent dat slechts één ouder een afwijkend gen hoeft door te geven om het probleem te laten ontstaan. Het veroorzaakt het soort gehoorverlies dat zich in de loop van de jaren geleidelijk ontwikkelt, beginnend vóór de leeftijd van 25 en mensen volledig doof makend op 50-jarige leeftijd.

De volgende stappen van Chen zullen plaatsvinden in China, waar wetenschappers enthousiast gen-editing-technologie nastreven. Hij werkt daar met een team om varkens te creëren die genetisch gemodificeerd zijn om dezelfde genmutaties te hebben als mensen. Het varken zal absoluut doof worden, zegt Chen, aangezien hun oren op de onze lijken.

Als de CRISPR-injecties dat kunnen voorkomen, zegt Chen, kunnen we de inspanningen op mensen overbrengen. Dat is nog een voordeel van werken in China. Ziekenhuizen daar, zegt hij, hebben al duizenden mensen met de genetische aandoening geregistreerd, terwijl in de VS maar heel weinig getroffen families worden gevolgd. Het is op een totaal andere schaal, zegt Chen. Daarom doen we het eerst daar.

zich verstoppen