Wetenschappers hebben een manier gevonden om een gen aan te zetten dat abnormaal is uitgeschakeld bij de ziekte van Friedreich, een slopende neurodegeneratieve aandoening. De ontdekking, gedaan in het St. Jude Children's Research Hospital in de Verenigde Staten, laat zien dat stilgelegde genen niet zo stevig zijn opgesloten als eerder werd gedacht. De verpakking rondom DNA kan namelijk worden doordrongen door een speciaal ontworpen chemische adapter, die activerende eiwitten naar het gen binnenin brengt.
Een verrassende losheid in genverpakking
Cellen schakelen genen uit door DNA stevig te wikkelen rond eiwitten die histonen worden genoemd. Deze verpakking werd beschouwd als een solide barrière, maar het nieuwe onderzoek onthult dat het zich onder bepaalde omstandigheden meer als stroop kan gedragen. De chemische adapter beweegt door deze halfvloeibare verpakking, waardoor genactiverende eiwitten het stilgelegde frataxine-gen kunnen bereiken. Dit proces activeerde het gen met succes in laboratoriumexperimenten, wat een nieuwe benadering biedt voor de behandeling van de ziekte van Friedreich.
De studie, gepubliceerd in Nature Cell Biology, daagt een lang gekoesterde aanname uit over hoe histonmodificaties werken. Wetenschappers dachten eerder dat deze chemische veranderingen op een eenvoudige aan-uit binaire manier werkten. De nieuwe bevindingen suggereren een genuanceerder mechanisme, waarbij de vloeibaarheid van de verpakking kan worden benut om toegang te krijgen tot genen die zijn uitgeschakeld.
Wat dit betekent voor de ziekte van Friedreich
De ziekte van Friedreich wordt veroorzaakt door het uitschakelen van het frataxine-gen, wat leidt tot progressieve schade aan het zenuwstelsel. Patiënten verliezen vaak het vermogen om te lopen en kunnen hartproblemen ontwikkelen. Het werk van het St. Jude-team staat nog in de kinderschoenen, maar het opent een mogelijke weg voor therapieën die het stilgelegde gen direct reactiveren. Lokale onderzoekers en patiëntenbelangengroepen hebben grote interesse getoond, omdat huidige behandelingen alleen symptomen beheersen en niet de oorzaak aanpakken.
De ontdekking heeft ook bredere implicaties voor epigenetica, de studie van hoe genen worden gereguleerd zonder veranderingen in de DNA-sequentie. Door te laten zien dat stilgelegde genen kunnen worden bereikt en gereactiveerd, kan het onderzoek nieuwe strategieën inspireren voor andere ziekten waarbij genuitschakeling een rol speelt, zoals bepaalde vormen van kanker.
Een nieuw begrip van gencontrole
De bevindingen veranderen hoe wetenschappers kijken naar de fysieke toestand van DNA-verpakking. In plaats van een rigide blok lijkt de verpakking een dynamische kwaliteit te hebben die kan worden benut. Dit zou kunnen leiden tot meer gerichte interventies, waarbij specifieke genen worden aangezet zonder andere te beïnvloeden. Het St. Jude-team onderzoekt nu hoe deze adapter werkt in levende organismen, hoewel die resultaten nog niet beschikbaar zijn.
Voor nu staat de studie als een proof of concept dat stilgelegde genen niet permanent ontoegankelijk zijn. Het biedt hoop voor patiënten met de ziekte van Friedreich en voegt een nieuwe laag van complexiteit toe aan het veld van genregulatie. Het onderzoek werd gefinancierd door St. Jude en andere organisaties, en het team is van plan om het therapeutische potentieel van deze benadering verder te onderzoeken.
