Een Zuid-Koreaans onderzoeksteam van UNIST en het Institute for Basic Science (IBS) heeft een veelbelovende innovatie in genbewerking ontwikkeld die de oncologische zorg een stap dichter bij veiliger en effectiever maatwerk brengt. De nieuwe methode maakt het mogelijk om kankercellen selectief te vernietigen via enkelstrengs DNA-breuken, met aanzienlijk minder geleide-RNA’s dan voorheen nodig was. Dit reduceert niet alleen de complexiteit van de behandeling, maar minimaliseert ook risico’s op schade aan gezond weefsel.
De technologie bouwt voort op CRISPR, maar schakelt nu over van het veroorzaken van dubbelstrengsbreuken (DSB’s) naar enkelstrengsbreuken (SSB’s). Door deze SSB’s te combineren met PARP-remmers, geneesmiddelen die het natuurlijke DNA-herstelmechanisme blokkeren, wordt tumor-DNA effectief beschadigd zonder de agressieve bijwerkingen van eerdere methodes.
De nieuwe benadering vereist slechts vier gids-RNA’s, een forse reductie ten opzichte van de eerdere 20+ RNA’s. Hierdoor wordt de drempel voor klinische toepassing verlaagd, met behoud van hoge precisie. “We verlagen de technische complexiteit en verhogen de veiligheid, wat nieuwe perspectieven opent voor gepersonaliseerde gentherapie bij kanker,” aldus prof. Seung Woo Cho van UNIST.
Breder inzetbaar
Tot nu toe waren PARP-remmers vooral effectief bij BRCA-gemuteerde borstkanker en eierstokkanker. Dankzij deze nieuwe CRISPR-combinatie kunnen ook andere vormen van kanker, zónder specifieke genetische afwijkingen, gericht worden behandeld. Dit vergroot de toepasbaarheid van deze therapieën aanzienlijk.
In preklinische studies, waaronder organoïdemodellen van patiënten met colorectale kanker en muizenproeven, liet de aanpak veelbelovende resultaten zien. Binnen zes weken werd de tumorgroei met meer dan de helft (50%) verminderd.
Potentieel voor combinatietherapie met radiotherapie
De onderzoekers zien ook synergetische kansen met bestaande behandelingen, zoals bestraling. Door de DNA-reparatiemechanismen in kankercellen te onderdrukken, zou deze technologie lagere stralingsdoses mogelijk maken. En dat dan met behoud van effectiviteit maar met minder bijwerkingen voor de patiënt.
Deze innovatieve strategie onderstreept de kracht van gepersonaliseerde geneeskunde en de rol van digitale biotechnologie in het verbeteren van behandelresultaten. Door efficiënter en veiliger in te grijpen op DNA-niveau, kan de oncologische zorg gerichter, minder belastend en effectiever worden ingericht. De resultaten zijn gepubliceerd in Cancer Research en bieden een concreet perspectief op de volgende generatie kankertherapieën.
Ontwikkeling in genbewerking
Al in 2018 deden onderzoekers van de TU Delft, bij toeval, een ontdekking die de veiligheid van CRISPR-Cas9 genbewerking kon vergroten. Hoewel deze techniek ook toen al bekend stond als een krachtig instrument om DNA nauwkeurig te knippen en te repareren, bleek zij minder precies dan gedacht. Het reparatiemechanisme van cellen kan namelijk de andere chromosoomkopie, de ‘back-up’ van een gen, gebruiken in plaats van de ingevoerde DNA-sequentie. Dit leidde vaak tot mislukte bewerkingen en kan zelfs gevaarlijke gevolgen hebben, zoals het activeren van inactieve ziektegenen, waaronder kankerverwekkende genen.
De Delftse onderzoekers ontdekten dit mechanisme per toeval bij gistonderzoek en zagen hoe het fenomeen tot verlies van heterozygositeit kan leiden. Om deze risico’s te beperken, ontwikkelden zij een checklist die genbewerking met CRISPR-Cas9 veiliger moest maken. Deze praktische richtlijn helpt onderzoekers al vele jaren valkuilen te vermijden en verhoogt de kans op succesvolle, nauwkeurige en veilige genaanpassingen in zowel medisch als biotechnologisch onderzoek.
