Thomas Cech's 'The Catalyst' belicht RNA en zijn superkrachten

De CatalystThomas R. CechW.W. Norton & Co., $28.99

Vergis je niet, RNA is het hoofdpersonage van het nieuwe boek van Nobelprijswinnend wetenschapper Thomas Cech.

De Catalyst is deels een ode aan het vaak over het hoofd geziene molecuul en deels een gedetailleerde geschiedenis van de wetenschappers die het hebben bestudeerd. RNA heeft Cech duidelijk betoverd. En na het lezen van zijn boek, zal het molecuul ook jou misschien betoveren.

RNA werd ooit beschouwd als het “biochemische achtergrondkoor” voor de diva DNA, schrijft Cech. Maar dit molecuul, een grotendeels enkelstrengs neef van DNA, blijkt op zichzelf vrij wonderbaarlijk te zijn. Het kan snijden, het kan splitsen, het kan een verbluffend scala aan genetische gymnastiek uitvoeren die wetenschappers misschien nog steeds niet volledig begrijpen. Cech, een biochemicus aan de Universiteit van Colorado Boulder, catalogiseert deze vaardigheden in een informatief verhaal dat lezers een alomvattende rondleiding biedt van de biochemische basisprincipes.

Onderzoekers die de vaardigheden van RNA benutten, hebben nu het molecuul gericht op enkele van de meest urgente problemen in de geneeskunde. Messenger RNA, of mRNA, is bijvoorbeeld de held van twee veelgebruikte COVID-19-vaccins en kan wetenschappers helpen snel vaccins te creëren voor andere virussen en zelfs kanker. Dubbelstrengige stukjes van het molecuul, kleine storende RNA's, of siRNA's, kunnen bepaalde zeldzame genetische ziekten bestrijden door de productie van problematische eiwitten te stoppen.

Maar ondanks de superkrachten van RNA - en volgens Cech zijn die talrijk - maakt De Catalyst een sterk punt voor de waarde van fundamenteel onderzoek. Dit is onderzoek dat onder de motorkap van de natuur kijkt en probeert fundamentele waarheden te ontdekken die onze wereld beheersen. Het is werk dat wordt gedreven door de nieuwsgierigheid van een wetenschapper, in plaats van belast te worden met een specifieke ziekte. En de resultaten kunnen de verwachtingen overtreffen.

Dat klinkt misschien tegenintuïtief. Als het doel is om borstkanker of de ziekte van Alzheimer te genezen, waarom zouden onderzoekers zich dan niet volledig concentreren op die ziekten? Cech betoogt overtuigend dat het hebben van zo'n beperkte visie op geneeskunde betekent dat wetenschappers iets belangrijks kunnen missen.

Neem sikkelcelziekte. Vorig jaar keurde de Amerikaanse Food and Drug Administration de eerste CRISPR/Cas9 gen-bewerkingstherapie goed om de genetische stoornis te behandelen. CRISPR/Cas9 is een soort moleculaire schaar die vertrouwt op RNA om gerichte wijzigingen aan te brengen in het genoom. Maar die technologie is niet ontstaan in onderzoek naar bloedziekten. Wetenschappers ontwikkelden CRISPR na onderzoek naar een eigenaardigheid van bacteriële genomen.

Cech's eigen doorbraak op het gebied van RNA kwam door het bestuderen van een onwaarschijnlijke bron: vijveralg. Hij richtte zich op Tetrahymena thermophila, een eencellig organisme met een ongewoon genoom. Elke Tetrahymena draagt duizenden kopieën van het gen voor ribosomaal RNA, een molecuul dat eiwitten bouwt. Terwijl hij dat RNA bestudeerde, ontdekte het team van Cech iets "waarvan het bestaan in strijd was met wat als een fundamentele natuurwet werd beschouwd". Ze hadden ribozymen ontdekt, RNA's die zich gedragen als enzymen.

Tot dan toe hadden wetenschappers aangenomen dat alle enzymen eiwitten waren. Een RNA dat dezelfde katalytische prestaties kon leveren, grensde aan godslastering. De ontdekking was opmerkelijk en leverde Cech de Nobelprijs voor de scheikunde op in 1989, die hij deelde met moleculair bioloog Sidney Altman. Cech slaagt erin de opwinding vast te vatten, waardoor lezers terug in de tijd kunnen kijken over de schouders van de laboratoriumleden die de historische experimenten deden.

Maar de tot dusver onvertelde waarde van onverwachte ontdekkingen uit onwaarschijnlijke bronnen lijkt verloren te gaan bij de geldschieters, schrijft Cech. De National Institutes of Health, bijvoorbeeld, heeft de financiering voor studies naar de basisbiologie van organismen zoals Tetrahymena teruggebracht ten gunste van meer ziektegericht onderzoek.

Dat kan een enorme klap zijn voor de geneeskunde. Want, zoals Cech schrijft, "het verhaal van RNA illustreert dat veel van onze meest veelbelovende nieuwe medicijnen en therapieën voortkomen uit onderzoek dat alleen werd gedreven door wetenschappelijke nieuwsgierigheid."

Koop De Catalyst bij Bookshop.org.