‘Springende genen’ spelen volgens Amerikaanse onderzoekers mogelijk een belangrijke rol bij Alzheimer en andere hersenaandoeningen. Een veelbelovende hypothese, vinden collega-onderzoekers.

Ons genoom bevat miljoenen stukjes DNA die niet van ons afkomstig zijn. Ze zijn in de loop van miljoenen jaren ingebracht door specifieke virussen of bacteriën, en werden onterecht lange tijd junk- DNA genoemd. Maar langzaamaan lijken deze stukjes DNA wel degelijk belangrijk bij het functioneren van ons genoom, waardoor ze ook een rol kunnen spelen bij verschillende ziektes. In de februari-editie van het vakblad Alzheimer’s & Dementia suggereren onderzoekers van Duke University in de VS dat zulke elementen mogelijk de oorzaak zijn van de ziekte van Alzheimer.

Genoomindringers

De stukjes DNA waar het hier om gaat noemt men ook wel springende genen of retrotransposons, omdat ze zichzelf kunnen kopiëren, waarna de kopieën elders in het DNA worden ingebouwd. Er zijn drie categorieën, waarbij SVA’s en LINE’s afkomstig zijn van virussen en ALU’s afkomstig zijn van een bacterie. In reactie op het binnenkomen van stukken lichaamsvreemd DNA legt ons genoom de retrotransposons, met behulp van epigenetische markeringen, vrijwel volledig het zwijgen op. Maar in de loop van een mensenleven lukt het steeds minder goed om deze indringers te onderdrukken, waardoor ze meer invloed gaan uitoefenen en de genetische code verstoren. De onderzoekers hebben nu een mechanisme blootgelegd waarmee ALU’s in dit stadium de ziekte van Alzheimer kunnen veroorzaken.

Zonder twijfel slaan we een nieuwe richting in

Veelbelovend

Desgevraagd benadrukken collega-onderzoekers dat het in dit stadium nog gaat om een hypothese, maar het is zeker wel een veelbelovende. ‘Dit is een hypothese die ik ook najaag’, zegt Frank Jacobs, die als assistent-hoogleraar in het Swammerdam Instituut aan de UvA de invloed bestudeert van retrotransposons op onze breinontwikkeling. Ook Russell Swerdlow, hoogleraar neurologie aan de University of Kansas Medical School, is enthousiast: ‘Zonder twijfel biedt dit nieuwe en intrigerende perspectieven. De nieuwe hypothese legt verbanden bloot met veroudering en aftakeling van de hersenen, dus hopelijk leidt het tot nieuwe behandelmethodes.’

Haperende energiefabriekjes

Collega’s zijn zo opgetogen omdat, ondanks verwoede pogingen, het mechanisme achter de ziekte van Alzheimer nog altijd niet is ontrafeld. Studies waarbij het eiwit amyloid bèta, dat zeer waarschijnlijk een rol speelt, werd weggevangen, leverden weinig op. Vandaar dat onderzoekers naar nieuwe aanknopingspunten op zoek zijn.
Een ervan is het functioneren van mitochondriën, de energiefabriekjes van de cel. Als die niet goed functioneren, is het idee, begint uiteindelijk de hele cel te haperen. In hun artikel richten de Amerikaanse onderzoekers zich met name op de ALU-elementen in een gen dat TOMM40 heet. Dat gen codeert voor het gelijknamige eiwit dat een poortfunctie heeft in het membraan van mitochondriën.

ApoE-gen

Als de ALU-elementen in dit gen actief worden, kan dit eiwit mogelijk misvormd raken, waardoor andere essentiële eiwitten de mitochondriën niet meer in kunnen, met alle gevolgen van dien. De onderzoekers stelden in elk geval al vast dat een bepaald soort halfapen, de dwergmuismaki’s,
die vaak Alzheimerachtige symptomen ontwikkelen, veel ALU’s hebben in hun TOMM40-gen.
Daarnaast ligt TOMM40 op het genoom vlakbij het gen dat codeert voor een ander belangrijk Alzheimer-eiwit: ApoE. De Duke-onderzoekers ontdekten jaren geleden al dat veel Alzheimer-
patiënten een bepaalde variant van het ApoE-gen hebben.
Vermoedelijk heeft TOMM40 invloed op de activiteit van ApoE, of kunnen de twee genen elkaar op een andere manier beïnvloeden.
Volgens Jacobs kunnen ook de andere elementen als SVA’s en LINE’s invloed hebben op allerlei genen. ‘Als ze actief worden, kunnen ze genen op hol laten slaan en daarmee ook bij allerlei andere ziektes een rol spelen. Zoals bij kanker als het om genen voor de celdeling gaat.’