Promotie: A multifaceted approach to push CRISPR-induced DNA repair towards templated gene correction

Aangeboren ziektes staan geschreven in het DNA van de patiënt. Het type ziekten dat genetisch kan worden doorgegeven is extreem gevarieerd. Een aantal hiervan kan met normale medicatie behandeld worden, sommige zijn lastiger te behandelen, maar een enkele manier om al deze ziektes te genezen is er nog niet.

CRISPR-Cas9, waar vaak naar wordt verwijzen als een “DNA-schaar”, is een nieuwe techniek die in theorie de meeste aangeboren ziektes zou kunnen genezen. Cas9 kan gericht knippen in specifieke stukken van het DNA van patiënt, inclusief het gemuteerde gedeelte van het DNA dat verantwoordelijk is voor de erfelijke ziekte.

Onze cellen kunnen op een paar manieren op de knip in DNA reageren. Ten eerste kan het geknipte DNA simpelweg weer aan elkaar geplakt worden. Het zieke DNA blijft dan intact, en dit kan zelfs leiden toen nieuwe willekeurige mutaties. Bij een alternatief mechanisme kan er een tweede stuk DNA gebruikt worden als voorbeeld voor reparatie. Wij kunnen gebruik maken van dit mechanisme door een gezond voorbeeld van het DNA aan de cel te geven, waardoor DNA wordt gerepareerd met de gezonde DNA code. Op deze manier kan meer dan de helft van de DNA mutaties die leiden tot aangeboren ziektes gerepareerd worden. Het probleem is alleen dat het eerste mechanisme, het plakken van het DNA, een veel hogere kans heeft om te gebeuren. Het hoofddoel van dit proefschrift was om de kans op genetische correctie via een stukje voorbeeld-DNA te verhogen.

We laten zien dat de natuurlijke celdeling het DNA-reparatieproces beïnvloedt, en testen geneesmiddelen die de kans op DNA-reparatie verhogen. Ten slotte waren we in staat om een geneesmiddel aan CRISPR-Cas9 te klikken, als een soort moleculair Lego, zodat deze in theorie gelijktijdig afgeleverd worden en samen zullen werken voor DNA-correctie. Mogelijk kunnen de ontdekkingen in dit proefschrift bijdragen om ooit aangeboren ziektes te kunnen genezen.