Rond 1990 stonden biologen met de handen in het haar. Ze wilden petunia's met een fellere kleur maken en stopten daarom een extra kopie van het gen voor een rode kleurstof in de plantencellen. Tot hun verbazing ontstonden er soms witte bloemen, helemaal zonder kleurstof dus. Hoe was dit mogelijk? Niemand wist het. Het antwoord kwam pas in februari 1998, toen Andrew Fire en Craig Mello samen met vier collega's een artikel publiceerden over het wormpje Caenorhabditis elegans. Ze beschreven daarin de ontdekking van RNA-interferentie. Dat levert ze nu de Nobelprijs voor de geneeskunde op. "Het was niet de vraag of deze mannen de Nobelprijs zouden krijgen, maar wanneer", zegt geneticus René Bernards van het Nederlands Kanker Instituut. Hij noemt de toekenning "absoluut terecht", omdat hun ontdekking de ontwikkelingen in de genetica sterk heeft versneld. "Je kunt er als het ware mee aan de knoppen van de cel draaien." Andrew Fire kreeg twee jaar geleden de Heinekenprijs voor biochemie en biofysica. Toen werd al gezegd dat een Nobelprijs er dik inzat. Fire en Mello wilden eind jaren negentig graag weten hoe het populaire wormpje C. elegans regelt welke genen op een bepaald moment eiwitten maken, en welke niet. Voor de productie van een eiwit maakt de cel een afdruk van het gen, het zogenaamde messenger-RNA (m-RNA), dat vervolgens naar de plaats gaat waar eiwitten gemaakt worden. Daar wordt het recept uitgevoerd. De onderzoekers hadden m-RNA bij de wormpjes ingespoten dat het recept voor een spiereiwit bevatte. Dat leek geen effect op de beestjes te hebben. Ook het inspuiten van antisense-RNA, een 'spiegelbeeld' van dit m-RNA, zorgde niet dat de wormpjes zich ongewoon gingen gedragen. Maar dat gebeurde wel wanneer ze de beide typen RNA tegelijk in hun cellen kregen. Dan maakten ze typische kronkelbewegingen, precies op dezelfde manier als soortgenoten die het gen voor het spiereiwit misten. Het zag er dus naar uit dat de twee complementaire stukken RNA, die samen een dubbele streng vormen, op de een of andere manier de werking van het gen konden blokkeren. En dat was ook zo, bleek uit vervolgproeven. Combinaties van m-RNA en antisense-RNA van andere genen leidden steeds tot dezelfde symptomen als het verwijderen van het gen in kwestie zelf. Het bijbehorende eiwit ontstond dan niet meer. RNA-interferentie, werd dit fenomeen genoemd. Het kon ook de witte petunia's verklaren: de betreffende onderzoekers hadden waarschijnlijk verontreinigd RNA ingebracht, dat uit dubbele strengen bestond. In latere jaren werd duidelijk hoe RNA-interferentie werkt. Dubbelstrengs RNA dat in een cel rondzwerft, wordt opgepakt door een eiwitcomplex met de naam Dicer. Dat hakt het aan stukken. Een ander eiwitcomplex, RISC genoemd, veegt de brokstukken op. De ene helft daarvan wordt vernietigd, maar de andere helft blijft aan RISC hangen. Het dient voortaan als een val, waaraan stukken m-RNA met dezelfde structuur blijven plakken. Het resultaat is, dat dit m-RNA de kans niet krijgt om de productie van zijn eiwit in gang te zetten. Daarmee worden genen dus tot zwijgen gebracht, zonder dat er iets in het DNA verandert. De cellen van schimmels, planten, mensen en dieren gebruiken dit mechanisme om de activiteit van genen te sturen, om virussen te elimineren en om zich te beschermen tegen 'springende genen', stukjes van hun eigen DNA die zichzelf proberen te verdubbelen. Voor genetici betekende de ontdekking van RNA-interferentie een geweldige vooruitgang. Ze konden voortaan de functie van genen veel eenvoudiger onderzoeken, door er dubbelstrengs RNA van te maken en daarmee de werking van het gen te blokkeren. Bij zoogdiercellen viel dat aanvankelijk overigens tegen. Die reageren namelijk heftiger dan de cellen van het laboratoriumwormpje op de aanwezigheid van dubbele strengen RNA. Maar dat, bleek later, is op te lossen door heel korte stukjes RNA te gebruiken of dubbelgevouwen RNA, dat eruitziet als een haarspeld. Rond RNA-interferentie is in de acht jaar na de publicatie van Fire en Mello een miljardenmarkt ontstaan, vertelt René Bernards. "Duizenden onderzoekers houden zich ermee bezig, talloze bedrijven willen er de markt mee op. Stukjes RNA kunnen zelf worden ingezet als geneesmiddel, om genen gericht uit te schakelen. En je kunt er bijvoorbeeld goed mee onderzoeken welke genen in kankercellen zorgen voor resistentie tegen een bepaald middel. Daarmee kunnen we vervolgens voorspellen of dat middel bij een bepaalde patiënt zal werken." Elmar Veerman Andrew Fire, SiQun Xu, Mary K. Montgomery, Steven A. Kostas, Samuel E. Driver en Craig C. Mello: 'Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans', Nature, 19 februari 1998