EN
DE
Nieuws
Gen dirigeert de vorming van lichtgevoelige schijven in netvliescellen
14 april 2020
In 2010 publiceerde geneticus Rob Collin dat DNA-veranderingen in het C2orf71-gen de erfelijke oogziekte retinitis pigmentosa (RP) konden veroorzaken. Deze aandoening van het netvlies zorgt ervoor dat patiënten geleidelijk slechtziend, en in sommige gevallen zelfs blind kunnen worden. “Er was op dat moment echter zeer weinig bekend over het eiwit dat wordt gecodeerd door het C2orf71-gen”, zegt Collin. “Ook niet wat de rol van dit eiwit was in de lichtgevoelige staafjes en kegeltjes van het netvlies.”
Licht omzetten in elektrische signalen
Drie jaar later begon Julio Corral-Serrano, eerste auteur van het PNAS-artikel, in kaart te brengen welke andere netvlieseiwitten aan het C2orf71-eiwit konden binden. Eiwitten die aan elkaar binden vervullen namelijk vaak vergelijkbare moleculaire functies. “We vonden een aantal eiwitten waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij de opbouw van de lichtgevoelige segmenten van de kegeltjes en staafjes in ons netvlies”, zegt geneticus Ronald Roepman, die met Collin het onderzoek coördineerde. “Deze segmenten zijn opgebouwd uit membraanschijven die netjes en uiterst nauwkeurig op elkaar gestapeld worden, als een enorme stapel perfecte pannenkoeken. Iedere schijf bevat de onderdelen die er samen voor zorgen dat licht wordt omgezet in elektrische signalen, die vervolgens naar de hersenen gaan en daar in beelden worden omgezet. Maar over hoe de vorming van die lichtgevoelige schijven gereguleerd wordt, was heel weinig bekend.”
Een ‘logistiek’ eiwit
Uit het onderzoek werd duidelijk dat het C2orf71-eiwit juist bij dit proces van opbouw betrokken was. Het eiwit brengt in de staafjes en kegeltjes de verschillende eiwitten samen op de juiste plek én het juiste tijdstip. Dankzij die ‘logistieke’ acties van het C2orf71-eiwit kan vervolgens een ander eiwit, ‘actine’, de schijven hun karakteristieke vorm geven. Deze ontdekkingen hebben ertoe geleid dat de onderzoekers het C2orf71-gen en -eiwit een andere naam hebben gegeven die de functie beter aangeeft. C2orf71 is PCARE geworden; een afkorting van ‘photoreceptor ciliary actin regulator’. In patiënten met mutaties in PCARE is deze regulering verstoord, en daarmee de opbouw van de lichtgevoelige segmenten, wat leidt tot RP.
Nieuw onderzoek en behandelingen?
Voor een zo uitvoerig mogelijke bewijsvoering werden veel extra experimenten uitgevoerd, onder andere in internationale samenwerking. “Steeds opnieuw ondersteunden de resultaten onze hypothese”, zegt Roepman, “waardoor we dit belangrijke onderzoek nu in PNAS hebben kunnen publiceren.” De verworven inzichten geven ook aanleiding tot nieuwe onderzoeksrichtingen en mogelijk ook nieuwe behandelmogelijkheden. Collin: “Nu we beter begrijpen hoe DNA-fouten in het PCARE gen tot RP leiden, weten we ook veel beter waar we op moeten letten bij de ontwikkeling van nieuwe vormen van bijvoorbeeld gentherapie. Hopelijk kunnen we daarmee onze ontdekkingen uiteindelijk ook vertalen naar een verbetering van de patiëntenzorg.”
Publicatie in PNAS: PCARE and WASF3 regulate ciliary F-actin assembly that is required for the initiation of photoreceptor outer segment disk formation - Julio C. Corral-Serrano, Ideke J. C. Lamers, Jeroen van Reeuwijk, Lonneke Duijkers, Anita D. M. Hoogendoorn, Adem Yildirim, Nikoleta Argyrou, Renate A. A. Ruigrok, Stef J. F. Letteboer, Rossano Butcher, Max D. van Essen, Sanae Sakami, Sylvia E. C. van Beersum, Krzysztof Palczewski, Michael E. Cheetham, Qin Liu, Karsten Boldt, Uwe Wolfrum, Marius Ueffing, Alejandro Garanto, Ronald Roepman and Rob W. J. Collin
In 2010 publiceerde geneticus Rob Collin dat DNA-veranderingen in het C2orf71-gen de erfelijke oogziekte retinitis pigmentosa (RP) konden veroorzaken. Deze aandoening van het netvlies zorgt ervoor dat patiënten geleidelijk slechtziend, en in sommige gevallen zelfs blind kunnen worden. “Er was op dat moment echter zeer weinig bekend over het eiwit dat wordt gecodeerd door het C2orf71-gen”, zegt Collin. “Ook niet wat de rol van dit eiwit was in de lichtgevoelige staafjes en kegeltjes van het netvlies.”
Licht omzetten in elektrische signalen
Drie jaar later begon Julio Corral-Serrano, eerste auteur van het PNAS-artikel, in kaart te brengen welke andere netvlieseiwitten aan het C2orf71-eiwit konden binden. Eiwitten die aan elkaar binden vervullen namelijk vaak vergelijkbare moleculaire functies. “We vonden een aantal eiwitten waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij de opbouw van de lichtgevoelige segmenten van de kegeltjes en staafjes in ons netvlies”, zegt geneticus Ronald Roepman, die met Collin het onderzoek coördineerde. “Deze segmenten zijn opgebouwd uit membraanschijven die netjes en uiterst nauwkeurig op elkaar gestapeld worden, als een enorme stapel perfecte pannenkoeken. Iedere schijf bevat de onderdelen die er samen voor zorgen dat licht wordt omgezet in elektrische signalen, die vervolgens naar de hersenen gaan en daar in beelden worden omgezet. Maar over hoe de vorming van die lichtgevoelige schijven gereguleerd wordt, was heel weinig bekend.”
Een ‘logistiek’ eiwit
Uit het onderzoek werd duidelijk dat het C2orf71-eiwit juist bij dit proces van opbouw betrokken was. Het eiwit brengt in de staafjes en kegeltjes de verschillende eiwitten samen op de juiste plek én het juiste tijdstip. Dankzij die ‘logistieke’ acties van het C2orf71-eiwit kan vervolgens een ander eiwit, ‘actine’, de schijven hun karakteristieke vorm geven. Deze ontdekkingen hebben ertoe geleid dat de onderzoekers het C2orf71-gen en -eiwit een andere naam hebben gegeven die de functie beter aangeeft. C2orf71 is PCARE geworden; een afkorting van ‘photoreceptor ciliary actin regulator’. In patiënten met mutaties in PCARE is deze regulering verstoord, en daarmee de opbouw van de lichtgevoelige segmenten, wat leidt tot RP.
Nieuw onderzoek en behandelingen?
Voor een zo uitvoerig mogelijke bewijsvoering werden veel extra experimenten uitgevoerd, onder andere in internationale samenwerking. “Steeds opnieuw ondersteunden de resultaten onze hypothese”, zegt Roepman, “waardoor we dit belangrijke onderzoek nu in PNAS hebben kunnen publiceren.” De verworven inzichten geven ook aanleiding tot nieuwe onderzoeksrichtingen en mogelijk ook nieuwe behandelmogelijkheden. Collin: “Nu we beter begrijpen hoe DNA-fouten in het PCARE gen tot RP leiden, weten we ook veel beter waar we op moeten letten bij de ontwikkeling van nieuwe vormen van bijvoorbeeld gentherapie. Hopelijk kunnen we daarmee onze ontdekkingen uiteindelijk ook vertalen naar een verbetering van de patiëntenzorg.”
Publicatie in PNAS: PCARE and WASF3 regulate ciliary F-actin assembly that is required for the initiation of photoreceptor outer segment disk formation - Julio C. Corral-Serrano, Ideke J. C. Lamers, Jeroen van Reeuwijk, Lonneke Duijkers, Anita D. M. Hoogendoorn, Adem Yildirim, Nikoleta Argyrou, Renate A. A. Ruigrok, Stef J. F. Letteboer, Rossano Butcher, Max D. van Essen, Sanae Sakami, Sylvia E. C. van Beersum, Krzysztof Palczewski, Michael E. Cheetham, Qin Liu, Karsten Boldt, Uwe Wolfrum, Marius Ueffing, Alejandro Garanto, Ronald Roepman and Rob W. J. Collin
-
Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.
Meer informatie
Meer nieuws
Verborgen genetische defecten met reële kans op ernstige ziekten Testen zinvol bij bloedverwantschap
19 maart 2021 Onderzoekers van het Radboudumc, het Maastricht UMC+ en internationale collega’s hebben voor het eerst een goed inzicht gekregen in de ‘verborgen genetische defecten’ van de algemene Europese bevolking. lees meer
Obscuur eiwit speelt belangrijke rol in aderverkalking Opmerkelijke ontdekking is potentieel aanknopingspunt voor nieuwe behandeling
11 maart 2021 Onderzoekers van het Radboudumc hebben ontdekt dat het eiwit prosaposine een belangrijke rol speelt in aderverkalking. lees meer
Mondiale bestrijding van antibioticaresistentie vereist maatwerk
11 maart 2021 De mondiale bestrijding van antibioticaresistentie kan alleen slagen als de context, de specifieke regels en situaties van een land worden meegenomen. lees meer
Onderzoekers kweken uit losse cellen meest levensecht bot tot nu toe Eerste bot-organoïde gaat inzicht in vorming en ziekten van bot sterk vergroten
9 maart 2021 Onderzoekers van Radboudumc Nijmegen en TU Eindhoven hebben diverse botcellen met elkaar verweven tot een ‘organoïde’, een mini-orgaantje dat zelfstandig nieuw, hard botweefsel kan maken. lees meer
Een genetische pleister die erfelijke doofheid moet voorkomen Onderzoek wijst uit dat aanpak voor DFNA9 kan werken
3 maart 2021 Onderzoekers van het Radboudumc hebben een genetische pleister ontwikkeld voor DFNA9, een vorm van erfelijke doofheid. Daarmee kunnen ze de problemen in de gehoorcellen opheffen. Verder onderzoek is nodig om de genetische pleister als therapie naar de kliniek te brengen. lees meer
