Alzheimer verstoort 3D-vouwing van DNA in hersencellen: ‘compartimentvermenging’ ontdekt

Een studie gepubliceerd in Science in juli 2025 (DOI: 10.1126/science.adz1652) van onderzoekers van Carnegie Mellon University, de University of Pittsburgh en de University of Washington heeft aangetoond dat de ziekte van Alzheimer de driedimensionale vouwing van DNA in individuele hersencellen fundamenteel verstoort. Deze verstoring, die de onderzoekers “toegenomen compartimentvermenging” hebben genoemd, wordt in verband gebracht met een lagere genactiviteit en kan wijzen op nieuwe therapeutische aangrijpingspunten .

Wat de studie ontdekte: 3D-genoomvouwing raakt ontregeld

Het menselijk genoom is geen willekeurige kluwen DNA. In de celkern vouwen chromosomen zich in duidelijke driedimensionale buurten. Grote stukken actief DNA worden normaal gescheiden gehouden van inactief DNA in aparte “compartimenten”. Deze structuur zorgt ervoor dat de juiste genen in de juiste cellen worden aangezet.

Door de 3D-vouwing van DNA in individuele hersencellen van mensen met Alzheimer in kaart te brengen, ontdekten de onderzoekers dat deze organisatie afbreekt. Actieve en inactieve genomische compartimenten worden minder duidelijk en raken meer door elkaar dan in cellen van gezonde personen .

Belangrijkste bevindingen:

• Minder korteafstands-DNA-contacten, meer langeafstandscontacten in verschillende soorten hersencellen.
• Meer vermenging ging gepaard met verminderde genexpressie, vooral in neuronale en synaptische genprogramma’s.
• De reorganisatie hing samen met verzwakte contacten tussen genen en hun regulerende elementen .

Het patroon: ‘Toegenomen compartimentvermenging’

Het team bedacht de term om de waargenomen verstoring te beschrijven. Dit patroon – gekenmerkt door het vermengen van actieve en inactieve genomische buurten – kwam voor in meerdere celtypen in alzheimerhersenen, en de mate van vermenging correleerde met de ernst van het verlies aan genexpressie .