Je leest:

Gentherapie voor spierziekte

Gentherapie voor spierziekte

Auteur: | 22 juni 2002

Leidse onderzoekers proberen erfelijke spierziekte te veranderen in een minder ernstige vorm.

‘Ik krijg weleens e-mails van ouders die hun zieke kind aanbieden voor klinische trials. Ze hebben van ons onderzoek gehoord en zeggen letterlijk: ’Spuit het maar in, u hebt onze toestemming.’ Maar helaas is er nog geen behandeling mogelijk. We hebben alleen een methode die in de toekomst hopelijk tot een behandeling kan leiden.’

Aan het woord is dr. Judith van Deutekom, genetisch onderzoeker aan de Universiteit van Leiden. Ze werkt aan een revolutionaire methode om de erfelijke spierziekte van Duchenne te behandelen. Duchenne komt voor bij 1 op 3500 jongens. Meisjes krijgen de ziekte niet, maar kunnen wel drager zijn. De meeste Duchenne-patiënten zitten voor hun twaalfde in een rolstoel en overlijden voor hun dertigste.

De ziekte ontstaat als gevolg van een mutatie in het gen dat codeert voor het spiereiwit dystrofine. Er zijn verschillende vormen van Duchenne. Het gaat vaak om deleties, die kunnen variëren van 50.000 baseparen tot meer dan één miljoen.

Van Deutekom: ‘Dystrofine verbindt een eiwitcomplex in de membraan rondom spiercellen met interne spiereiwittten en houdt zo de spiervezels in vorm. Door de deletie ontstaat een incompleet eiwit dat zijn verbindingsfunctie niet kan vervullen. De spiercellen sterven af en er komt bindweefsel voor in de plaats.’

Tegenstrijdig

In eerste instantie werd door verschillende groepen onderzocht of het mogelijk was een extra, gezond gen, toe te voegen. Dat bleek erg moeilijk, want het dystrofine-gen is met 2,5 Mb te groot om in de meeste vectoren ingebouwd te worden.

De methode die nu door de Leidse onderzoekers is ontwikkeld, lijkt tegenstrijdig. In plaats van het defecte gen te repareren, maken ze de deletie nog wat groter.

‘Het idee is gebaseerd op wat we zien bij sommige patiënten met de ziekte van Becker. Dat is ook een erfelijke spierziekte, veroorzaakt door een deletie in hetzelfde dystrofine-gen,’ legt Van Deutekom uit. ‘Maar in tegenstelling tot Duchenne-patienten hebben patiënten met de ziekte van Becker veel mildere symptomen en de meesten bereiken een normale leeftijd.’

Het verschil komt doordat bij een Becker-patiënt de deletie bestaat uit een aantal baseparen deelbaar door drie. Als van het DNA vervolgens messenger-RNA wordt gemaakt, blijft het leesraam en de code intact. Het eiwit mist een stuk in het midden, maar heeft wel een kop en een staart en kan zodoende grotendeels zijn functie vervullen. Bij een Duchenne-deletie verspringt het leesraam. Daardoor ontstaat mRNA dat halverwege onzincodes bevat en het eiwit krijgt geen staart.

Van Deutekom: ‘Het vreemde is nu dat sommige Becker-patiënten, als je naar het DNA kijkt, een deletie hebben die zou moeten leiden tot een verschuiving van het leesraam en een halfaf eiwit, een Duchenne dus. Maar in de praktijk blijkt dat deze patienten wel eiwitten met een kop en en staart produceren.’

De verklaring hiervoor werd gevonden in de bewerking die het pre-messenger-RNA ondergaat voordat het naar het cytoplasma wordt getransporteerd. ‘Het dystrofine-gen bevat 79 exons, coderende stukken DNA. Daartussen zitten introns, stukken DNA die niet gebruikt worden als code voor het eiwit. Die introns worden wel in pre-mRNA omgezet, maar vervolgens eruit geknipt.’

Bij de onderzochte Becker-patiënten wordt tijdens het knippen van de introns in het pre-mRNA ook een exon eruit geknipt. Het gaat om een exon dat precies naast de DNA-deletie ligt. Daardoor onstaat weliswaar een nog grotere deletie in het mRNA, maar het leesraam wordt hersteld. Dat wil zeggen: de code wordt weer deelbaar door drie.

Er kan dus een eiwit gemaakt worden met kop en staart, netzoals bij ‘echte’ Becker-patiënten. Van Deutekom: ‘Toen kwam de vraag: kunnen we dit bewust nadoen. Kunnen we van een Duchenne-deletie een Becker-deletie maken?’

De meest voorkomende Duchenne-deletie is een vorm waarbij exon 45 ontbreekt. Exon 44 en 46 passen niet aan elkaar en het loopt mis. De aandacht van de onderzoekers richtte zich op deze vorm.

Van Deutekom wilde eerst weten of het überhaupt mogelijk was het naastgelegen exon 46 uit te schakelen. Ze begon met in vitro experimenten met spiercellen van muizen en later ook van mensen. ‘We maakten kleine stukjes RNA, complementair aan exon 46. Met dit antisense-RNA bleek het mogelijk exon 46 ’af te plakken’. Er ontstond een mRNA zonder exon 46. Vervolgens hebben we hetzelfde geprobeerd met spiercellen van Duchenne-patiënten met een exon 45 deletie, en ook daarin konden we exon 46 overslaan.’

Vuurproef

‘Toen kwam de vuurproef’, aldus Van Deutekom, ‘kan zo’n Duchenne-cel nu ook echt dystrofine maken? Dat bleek inderdaad het geval. Er ontstond een leesbaar m-RNA dat een eiwit maakt met een kop en een staart.’ Dat was een enorme doorbraak, het was de eerste dat het iemand lukte om humane Duchenne-cellen met behulp van het eigen gen dystrofine te laten maken.

Van Deutekom onderzoekt nu of de therapie ook mogelijk is in levende muizen. De muizen worden in hun kuitspier geinjecteerd met stukjes antisense-mRNA. ‘De cellen nemen de stukjes RNA op en maken vervolgens gedurende enkele weken een mRNA zonder exon 46 aan’, zegt van Deutekom. ‘Dat is natuurlijk geweldig. Maar zo’n muis is daarmee niet genezen, het gen blijft defect en je moet altijd opnieuw injecteren.

Voor klinische trials is het dan ook nog veel te vroeg. Je kunt tenslotte niet om de twee weken iedere spier van een Duchenne-patiënt injecteren met antisense-RNA. Eerst moet een manier gevonden worden voor systematische toediening bij de mens. Op dit moment zijn we bezig daar een oplossing voor te bedenken.’

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 juni 2002
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.