Wetenschappers van het Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) hebben op 2 oktober 2025 een baanbrekende prestatie geleverd met de presentatie van het 'human reparoma'. Dit is een uitgebreide atlas die in kaart brengt hoe de ongeveer 20.000 menselijke genen DNA-dubbelstrengsbreuken herstellen. De bevindingen, gepubliceerd in het vooraanstaande tijdschrift Science, bieden een nieuw perspectief op gepersonaliseerde kankerbehandelingen en de toekomst van genbewerkingstechnologieën.
Het onderzoeksteam heeft systematisch elk menselijk gen in aparte celpopulaties geïnactiveerd, wat resulteerde in bijna 20.000 unieke cellijnen. Deze genetisch gemodificeerde cellen werden vervolgens blootgesteld aan gecontroleerde DNA-dubbelstrengsbreuken, geïnduceerd met behulp van de CRISPR-Cas9 genbewerkingstechniek. De manier waarop deze breuken werden hersteld, liet specifieke 'mutatievoetafdrukken' achter op het DNA. Door middel van geavanceerde sequencingtechnieken en computationele analyses zijn deze patronen gecatalogiseerd en georganiseerd tot een ongekende genetische atlas van reparatie-uitkomsten.
Het REPAIRome-portaal is nu publiekelijk toegankelijk, waardoor onderzoekers wereldwijd de invloed van genen op DNA-reparatie kunnen verkennen. Het begrijpen van DNA-reparatiemechanismen is cruciaal voor de ontwikkeling van effectievere kankerbehandelingen die resistentie kunnen overwinnen, en voor het waarborgen van de veiligheid en precisie van opkomende gentherapieën. DNA-integriteit is essentieel voor het leven van cellen, aangezien DNA voortdurend wordt blootgesteld aan schade. Dubbelstrengsbreuken, een bijzonder schadelijk type letsel, kunnen ontstaan door normale cellulaire processen, omgevingsfactoren zoals UV-straling, of therapeutische interventies zoals chemotherapie en radiotherapie.
Als deze breuken niet correct worden hersteld, kunnen ze leiden tot mutaties, chromosomale instabiliteit en kanker. Het concept van het 'reparoma' bouwt voort op het idee dat DNA-reparatie-gebeurtenissen 'mutatievoetafdrukken' achterlaten die fungeren als moleculaire dagboeken van schade en reparatiestrategieën. De implicaties van het 'human reparoma' reiken verder dan de directe klinische toepassingen. Het biedt een fundamenteel inzicht in de moleculaire choreografie achter reparatiepaden, wat essentieel is voor zowel fundamentele biologie als klinische toepassingen.
Door verstoorde reparatielandschappen te identificeren die geassocieerd zijn met genverlies of -disfunctie, kunnen precisie-oncologiestrategieën worden ontwikkeld om selectief DNA-reparatiepaden in tumoren te verstoren, wat kan leiden tot het overwinnen van resistentie en het verbeteren van patiëntresultaten. Bovendien effent de gedetailleerde genetische kaart die door het REPAIRome wordt geboden de weg voor het verfijnen van bewerkingsprotocollen, het minimaliseren van off-target effecten en het bereiken van precieze genetische correcties. Dit alles draagt bij aan een dieper begrip van de veerkracht van het leven en de mogelijkheden die ontstaan wanneer we de mechanismen ervan ontrafelen, wat leidt tot innovaties die zowel de gezondheid als de menselijke mogelijkheden vergroten.