ADORE investeert 750.000 euro in CRISPR technologie die gaat helpen bij het vinden van nieuwe aanknopingspunten voor medicijnen tegen zowel kanker als neurologische ziekten. In dit project werken neurowetenschappers en kankeronderzoekers samen om dit mogelijk te maken. Met de CRISPR technologie worden specifiek bepaalde genen in een cel aan of uit gezet. Onderzoekers Rob Wolthuis en Rik van der Kant begeleiden het project, waarbij het uitgangspunt is dat de onderzoeksgegevens publiek beschikbaar worden, zodat ook andere, (inter)nationale onderzoekers hier gebruik van kunnen maken. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de expertise van computational biologist Jan Koster.

De eigenschappen van een cel zijn vastgelegd in ons DNA. Een gen is een stukje DNA dat de code bij zich draagt voor een kenmerk van een cel of de productie van een eiwit. De activiteit van deze genen, dus de mate waarin ze aan of uit staan, bepaalt hoe een cel functioneert. In zenuwcellen staan andere genen aan dan in een darmcel, waardoor ze hun specifieke functie kunnen uitvoeren. Bij ziekten als kanker en neurologische aandoeningen, zoals MS en Alzheimer, zijn er verstoringen van de genactiviteit, waardoor cellen hun specifieke functie niet goed kunnen uitvoeren. In het geval van kanker ontstaat daardoor ongeremde groei van cellen, terwijl in hersenaandoeningen de verstoring juist vaak leidt tot de vroegtijdige dood van zenuwcellen. Een verstoring van de balans in de gen-activiteit kan dus dramatische gevolgen hebben. In dit project wordt geprobeerd de verstoring van de gen-activiteit te herstellen met CRISPR om zo de ziekten te genezen.

CRISPR, een krachtige, nieuwe technologie

Het uitzetten van genen met behulp van CRISPR gebeurt doordat op de specifieke plek van het gen het DNA geknipt wordt. Met de CRISPR techniek kunnen sinds kort ook specifieke genen juist worden geactiveerd. Hierdoor kan in kweekbakjes heel specifiek gezocht worden welke genen op welke manier betrokken zijn bij een ziekteproces. Tegelijkertijd kan er zo gezocht worden hoe het ziekteproces geremd of zelfs omgekeerd kan worden. Om dat veilig te onderzoeken zijn wel nieuwe onderzoeksmodellen nodig, omdat onderzoek in de mens pas kan als een nieuwe techniek absoluut veilig is gebleken. Voor verschillende ziekteprocessen worden daarom nieuwe modellen in kweekbakjes nagebootst, dit noemen we ziektemodellen. Een voorbeeld van zo’n nieuw ziektemodel is een organoïde, eigenlijk kleine stukjes (menselijke) organen die we in kweekbakjes opkweken tot minihersentjes of minitumoren.

Nieuwe ziektemodellen binnen het CRISPR project

Binnen dit CRISPR project worden ook deze ziektemodellen verbeterd. Hiervoor gaan we ook stamcellen gebruiken. Een stamcel is een cel die nog geen specialisatie heeft en die in staat is zich te ontwikkelen tot verschillende celtypes, maar ook tot driedimensionale minihersentjes of minitumoren. Met deze stamcellen gaan we dus functionele hersencellen of tumor organoïden maken. Dit doen we door stamcellen op te kweken in specifiek kweekomstandigheden tot de cellen die je nodig hebt voor het onderzoek, bijvoorbeeld darm(tumor)cellen of zenuwcellen. De mogelijkheden voor het gebruik van stamcellen zijn zeer groot, maar ze vragen wel om heel specifieke kweekprocedures. Daarom zal binnen dit project een bibliotheek van stamcellen worden opgezet. Deze bibliotheek wordt zó ontworpen dat alle cellen kunnen worden omgezet in de zieke, genetisch aangetaste vorm en de gezonde vorm om onderzoek naar de onderliggende ziektemechanismen beter te mogelijk te maken. In de oncologie is het mogelijk om langs deze weg erfelijke vormen van kanker beter te bestuderen en de haalbaarheid van gencorrectie te testen, om zo het kankerrisico te verlagen.

Snelscreenen

Als laatste wordt binnen dit project gewerkt aan CRISPR screeningstesten, waarbij in sneltreinvaart alle genen binnen een cel getest worden op het effect voor een specifieke eigenschap. Hiervoor worden de genen aan- en uitgezet om te kijken wat het effect is. Voor alzheimer kan bijvoorbeeld gescreend worden welk gen leidt tot ophoping van vetten in hersencellen, een bekend probleem mij mensen die aan alzheimer (gaan) lijden. Deze ophoping is namelijk direct schadelijk voor zenuwcellen. Inzicht in het mechanisme kan zo leiden tot nieuwe aanknopingspunten voor medicijnen. Binnen de oncologie kan op deze manier gezocht worden naar genen die invloed hebben op de gevoeligheid van kankercellen voor nieuwe medicijnen. Dit kan leiden tot aanknopingspunten voor therapie. Nieuw is dat we ook gaan onderzoeken hoe CRISPR direct kan worden ingezet als een programmeerbare vorm van kankertherapie, die kan worden aangepast aan de hand van de eigenschappen van de tumor en de patiënt.