Zinkvingernucleases verknippen het menselijk genoom toch wat minder nauwkeurig dan de wetenschap tot nu toe hoopte. Er treden fouten op die niemand had voorspeld, blijkt uit twee publicaties die dit weekend verschenen.

Op basis van deze onderzoeksresultaten is het nog veel te vroeg om zinkvingers af te schrijven als zijnde levensgevaarlijk. Maar het lijkt wel nuttig om een stuk grondiger te onderzoeken wat zo’n zinkvinger met een genoom kan doen, dan tot nu toe is gebeurd.

Zoals bekend is het idee achter zinkvingernucleases dat ze beide strengen van het DNA doorknippen op een nauwkeurig voorspelbare plek, teneinde een specifiek gen uit te schakelen of ter plekke een extra gen in te bouwen. De plek in kwestie wordt daarbij door de zinkvinger herkend aan de hand van de genetische code, en theoretisch hoort de kans heel klein te zijn dat precies diezelfde code ook nog ergens in een ander gen zit.

In de praktijk hoeft die code echter niet precies hetzelfde te zijn: het kan al voldoende zijn als een stuk DNA er sterk op lijkt.

Om dat te bevestigen moet je echter een manier hebben die de eventuele foute knippen van de zinkvinger zichtbaar maakt. En om die te vinden in het complete genoom van alle afzonderlijke cellen die je met je zinkvingers behandelt is zoeken naar een speld in een hooiberg, nog afgezien van de kans dat natuurlijke DNA-reparatiemechanismes de schade sneller herstellen dan jij kunt zoeken.

Christof von Kalle (Nationales Centrum für Tumorerkrankungen, Heidelberg) en collega’s hebben daar nu iets op gevonden, zo melden ze in Nature Biotechnology. Op de in vitro met zinkvingers behandelde cellen stuurden ze een virus af dat zichzelf op de plek van elke knip inbouwt in het DNA, en dan gemakkelijk is op te sporen. Inderdaad wisten de onderzoekers zo een paar foute knippen te vinden, ook op locaties die door geen enkele computersimulatie werden aangewezen als plek voor mogelijke fouten.

In Nature Methods beschrijft Harvard-onderzoeker David Liu een andere manier om tot dezelfde conclusie te komen. Zijn groep creëerde 10 miljard verschillende stukjes synthetisch DNA, liet er in vitro twee zinkvingers op los en keek of er werd geknipt. Zo ontdekten ze dat die ‘specifieke’ zinkvingers in werkelijkheid enkele honderdduizenden verschillende sequenties kunnen knippen, waarvan enkele duizenden ook daadwerkelijk in het menselijk genoom voorkomen.

De onderzoekers vermoeden dat de kans op fouten mede afhankelijk is van het celtype. Ze suggereren dat de risico’s in vivo wel eens een stuk kleiner zouden kunnen zijn dan ze in vitro lijken. Maar ze stellen wel voor om ontwerpregels voor zinkvingers te verzinnen, die de kans op fouten minimaliseren.

bron: naturenews