Gentherapie herstelt balans tussen slechte en goede mitochondriën in de cel

Amerikaanse onderzoekers hebben een gentherapie ontwikkeld die DNA-mutaties in de mitochondriën, de energiecentrales van de cel, opspoort en verwijdert. Mutaties in mitochondriaal DNA (mtDNA) kunnen leiden tot spierzwakte, hartafwijkingen en blindheid. Dergelijke aandoeningen zijn momenteel niet of nauwelijks te genezen. De nu ontwikkelde methode werkt vooralsnog alleen in gekweekte cellen. (Nature Medicine, 4 augustus).

Gentherapie richtte zich tot nog toe vooral op herstel van gemuteerde genen in de celkern, waar veruit het meeste DNA zit. In de mitochondriën zit echter ook DNA, hoewel slechts een klein deel van het totaal. Het zit in kleine, ronde strengen, met tientallen genen die een belangrijke rol spelen bij energieproductie en stofwisseling.

Aangezien de meeste cellen grote aantallen mitochondriën bevatten, met elk meerdere DNA-moleculen, wordt een mutatie in één molecuul al gauw gecompenseerd door gezonde exemplaren elders. Dat het werkelijk tot een ziekte leidt, is zeldzaam. Problemen ontstaan pas als meer dan 80 procent van de mtDNA’s in een cel gemuteerd is. Het betekent ook dat een ziekte te genezen is door gemuteerde DNA-moleculen af te breken en gezonde intact te houden.

Vanuit die redenering zijn de onderzoekers op zoek gegaan naar enzymen die dit mogelijk maken. Uiteindelijk kwamen ze uit op een groep enzymen die bacteriën gebruiken om planten te infecteren. Ze herkennen specifiek de plekken waar een mutatie is opgetreden, en zorgen ervoor dat het mtDNA daar wordt open geknipt, waarna het wordt opgeruimd. Hierdoor neemt de totale hoeveelheid mtDNA in de cel weliswaar af, maar die afname bleek slechts tijdelijk. De cel ‘telt’ als het ware het aantal mitochondriën, en houdt ze op peil. De onderzoekers zagen dat het gezonde mtDNA zich na twee weken begon te vermeerderen.