Een nieuwe vorm van MRI laat epigenetische veranderingen in de hersenen zien. Met behulp van een speciaal dieet kan de techniek, die eMRI is genoemd, chemische labels aan het DNA zichtbaar maken. Tot nog toe is eMRI enkel getest op varkens, maar de techniek zou net zo goed bij mensen moeten werken.

Het is onderzoekers van de Universiteit van Illinois te Urbana-Champaign gelukt om epigenetische veranderingen in de hersenen in beeld te krijgen. Deze veranderingen kun je zien als schakelaars van onze genen: ze zetten specifieke genen aan en uit, zonder de onderliggende structuur aan te tasten. Hierbij worden chemische labels, zoals methylgroepen, aan het DNA gekoppeld; die voorkomen dat het gen tot uiting komt.

Hoewel het belang van epigenetica al lange tijd duidelijk is, was het nog niet eerder mogelijk dit mechanisme te bestuderen zonder hersenen te ontleden of diermodellen genetisch te modificeren. Met eMRI zijn daarentegen slechts een speciaal dieet en een MRI-scanner nodig.

Sommige maankraters zouden overblijfselen kunnen zijn van botsingen met oeroude zwarte gaten
LEES OOK
Sommige maankraters zouden overblijfselen kunnen zijn van botsingen met oeroude zwarte gaten

Op dieet

In dit onderzoek werden biggen 10 tot 32 dagen gevoed met een speciale melk. Daarin bevat elke vorm van het aminozuur methionine de isotoop koolstof-13. Normaal gesproken komt koolstof-13 maar in een op de honderd koolstofatomen voor.

Methionine is de belangrijkste bron van de methylgroepen die aan DNA kunnen worden gekoppeld. Na het volgen van dit speciale dieet bevatten alle nieuw toevoegde methylgroepen dus koolstof-13. En dat isotoop kan weer worden opgepikt door een speciale MRI-scanner.

De koolstof-13 is ook in andere moleculen ingebouwd. Het team stelt echter dat de methylgroepen goed te onderscheiden zijn van de rest van deze moleculen.

Toekomstmuziek

Deze nieuwe beeldvormingstechniek heeft nog wel veel verbeterpunten. Zo is de resolutie van de beelden laag. Ook levert de techniek enkel een overzichtsplaatje op van waar in de hersenen nieuwe methylgroepen aan genen zijn toegevoegd. De MRI-scan vertelt niet welke genen dit zijn.

Toch zijn de onderzoekers optimistisch. In hun (nog niet gepubliceerde) wetenschappelijk artikel schrijven ze: ‘We verwachten dat eMRI in de toekomst kan worden ingezet in mensen. Zo kan de techniek nieuw onderzoek mogelijk maken naar de epigenetische achtergrond van de werking van de hersenen, gedrag en ziektes.’

De re
Leestip: De reis van onze genen vertelt de geschiedenis van Homo sapiens in Europa – en laat zien hoe wij geworden zijn wie we zijn. Bekijk dit boek in onze webshop!