18 juli 2018

Publicatie Nature Biotechnology: accuraat detecteren van micro-RNA

Celbioloog Esther Nolte-‘t Hoen doet met haar groep onderzoek naar RNA-moleculen. En dan in het bijzonder RNA-moleculen die niet alleen binnenin cellen actief zijn, maar die ook uit de cel getransporteerd worden. Als enige Nederlandse groep werkte ze mee aan een grootschalig onderzoek naar methoden om RNA-moleculen te analyseren. De resultaten werden maandag 16 juli gepubliceerd in Nature Biotechnology. Esther geeft uitleg over het onderzoek.

Je doet onderzoek naar RNA. Wat is ook alweer het verschil tussen DNA en RNA?

“We zien RNA-moleculen als intermediair tussen de erfelijke informatie die opgeslagen ligt op het DNA, en eiwitten die uiteindelijk uitvoeren wat er in de erfelijke informatie staat. RNA-moleculen zijn echter heel divers: veel van de langere RNA moleculen coderen voor eiwitten. Korte RNA-moleculen zijn veelal betrokken bij het reguleren van de aanmaak en functie van eiwitten, en beïnvloeden daarmee welke processen in de cel actief zijn.”

En wat is microRNA dan precies?

“Er bestaan veel soorten kleine RNA-moleculen. De meest bekende kleine RNA-moleculen behoren tot de familie van microRNA’s. In de mens bestaan er meer dan 1800 verschillende microRNA’s die betrokken zijn bij vele fysiologische en pathofysiologische processen.”

De meest bekende kleine RNA moleculen zijn de microRNA’s

Over die kleine RNA’s deden jullie eerder al een bijzondere ontdekking toch?

“Klopt! Een aantal jaren geleden vonden wij dat kleine RNA-moleculen ook uit de cel getransporteerd worden met behulp van minuscule membraanblaasjes. Ze worden overgedragen naar andere cellen en het gedrag van deze cellen beïnvloeden. De uitwisseling van RNA-moleculen hoort dus tot het arsenaal aan communicatiemiddelen die een cel tot zijn beschikking heeft! Welk type RNA een cel transporteert, hangt af van de (gezondheids)status van de cel. Als je erachter kan komen welke typen RNA aanwezig zijn in lichaamsvloeistoffen, zoals bloedplasma en urine, kan dat helpen bij het aantonen of monitoren van ziekten.”

Wat was het doel van het onderzoek dat maandag is gepubliceerd in Nature Biotechnology?

“Het doel was om de accuraatheid en reproduceerbaarheid te achterhalen van een techniek waarmee microRNAs geïdentificeerd en geteld kunnen worden (RNA sequencing). Het onderzoek werd gecoördineerd vanuit de Verenigde Staten, en uitgevoerd in negen onafhankelijke laboratoria met drie verschillende protocollen. Hier in het lab in Utrecht voerde Tom Driedonks, promovendus binnen mijn onderzoeksgroep, het onderzoek uit. Dit is het eerste onderzoek waarin op zo’n grote schaal de betrouwbaarheid van de RNA sequencing techniek voor het identificeren en kwantificeren van microRNA’s is bepaald.”

Dit onderzoek werd uitgevoerd in negen onafhankelijke laboratoria, met drie verschillende protocollen

Wat zijn de resultaten?

“Deze studie leverde verschillende inzichten op. Ten eerste waren de resultaten van de negen verschillende laboratoria zeer reproduceerbaar. Daarnaast bleken de gebruikte technieken zeer accuraat in het detecteren van kleine verschillen in microRNA-inhoud. Goed nieuws dus! Echter, met de meeste protocollen bleken er grote verschillen te zijn in de efficiëntie waarmee verschillende typen microRNA’s gedetecteerd werden. Dat kan een vertekend beeld geven van de daadwerkelijk aanwezige hoeveelheid van de verschillende microRNA’s in cellen, weefsels of lichaamsvloeistoffen. Maar er is hoop! Een aantal van de deelnemende onderzoeksgroepen heeft gewerkt aan het optimaliseren van de protocollen. Elk afzonderlijk RNA-molecuul met een unieke ‘streepjescode’ labelen, bleek het probleem deels te kunnen ondervangen. De nieuwe protocollen zijn veelbelovend voor vervolgonderzoek!”

Wat heeft de samenleving aan dit onderzoek?

“Wetenschappers doen momenteel veel onderzoek naar de vraag of het analyseren van RNA-moleculen in bijvoorbeeld bloedplasma gebruikt kan worden voor het stellen van een diagnose van bepaalde ziektes. Het is dan uiteraard belangrijk dat die tests betrouwbare gegevens opleveren, onafhankelijk van de methode die wordt gebruikt of de locatie waar de meting plaats vindt. Ook zijn de resultaten van belang voor wetenschappers die proberen te achterhalen hoe microRNA’s het ontstaan of voorkomen van ziekten kunnen beïnvloeden.”