Gavriels laatste kans

dr. Andrea Bannert werkt sinds 2013 bij De doctor in de biologie en geneeskunde deed aanvankelijk onderzoek in de microbiologie en is de expert van het team op de kleine dingen: bacteriën, virussen, moleculen en genen. Ze werkt ook als freelancer voor Bayerischer Rundfunk en verschillende wetenschappelijke tijdschriften en schrijft fantasyromans en kinderverhalen.

Meer over de experts Alle inhoud van wordt gecontroleerd door medische journalisten.

De 14-jarige Gavriel staat op het punt te sterven. Tenzij het mogelijk is om een ​​fout in zijn genetische samenstelling te herstellen. Tot nu toe is het buitengewoon moeilijk geweest. Een revolutionaire ontdekking zou daar nu verandering in kunnen brengen.

De spieren van Gavriel lossen op - elke dag een beetje meer. De vrolijke jongen met het ronde gezicht en kort, zwart haar is pas 14 jaar oud. Hij zit vandaag al in een rolstoel. Uiterlijk over tien jaar zullen ook zijn hart- en ademhalingsspieren het begeven. Omdat Gavriel lijdt aan een zeldzame erfelijke ziekte, de Duchenne spierdystrofie. Een doodvonnis - in ieder geval vandaag. Omdat er tot nu toe geen therapie is.

Dit zou snel kunnen veranderen. Delen van Gavriel, eigenlijk enkele van zijn spiercellen, bevinden zich momenteel in Dr. Ronald Cohn in het SickKids Hospital in Toronto. Deze cellen slinken niet - in tegenstelling tot die in Gavriels lichaam. Omdat Cohn ze genetisch heeft gemodificeerd.

Fout in de blauwdruk

Bij Duchenne spierdystrofie is een bepaald gen defect, ook wel gemuteerd genoemd. Het slaat de blauwdruk op voor een belangrijk spierstructuureiwit, dystrofine. Als dit door een mutatie niet meer uit te lezen en uit te voeren is, breken de spieren af. Meestal worden jongens door de ziekte getroffen. Omdat het gen op het zogenaamde X-chromosoom ligt. Vrouwen hebben er twee, maar mannen slechts één, dus ze kunnen het defect niet compenseren. Ongeveer een op de 5.000 jongens lijdt aan de dodelijke ziekte.

Het idee om de fout in het dystrofine-gen te herstellen lijkt voor de hand liggend. Maar tot nu toe ontbrak het juiste gereedschap. "De afgelopen tien jaar hebben onderzoekers keer op keer geprobeerd om gentherapie mogelijk te maken met nieuwe methoden", zegt Cohn tegen Ze blijken echter allemaal ingewikkeld in het gebruik en gevaarlijk onnauwkeurig te zijn.

Een nieuw hoofdstuk in de geneeskunde

Een paar jaar geleden ontdekten de twee genetische onderzoekers Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna bij toeval een genschaar in bacteriën die DNA heel precies kunnen knippen: CRISPR/Cas9. Het behoort eigenlijk tot het immuunsysteem van de micro-organismen. Het helpt de bacteriën om virussen te bestrijden. Maar het kan ook worden gebruikt om onvolkomenheden in het menselijk DNA op te sporen en te corrigeren. Dit werkt op dezelfde manier als de opdracht "Zoeken en vervangen" in een Word-document. "Nu hebben we een technologie die zeer nauwkeurig, snel en efficiënt is - en niet bijzonder duur", zegt Cohn. De deskundige spreekt van een nieuw hoofdstuk in de medische geschiedenis dat met deze ontdekking is geopend.

Cohn wil een therapie ontwikkelen die het leven van Gavriel zal redden. Hij kent de jongen nu tien jaar. De vader van Gavriel nam contact op met Cohn nadat hij had vernomen dat de wetenschapper onderzoek deed naar spierdystrofie van Duchenne. Cohn is nu goede vrienden met de familie Rosenfeld.

Virussen als taxi's voor genenschaar

Wat al werkte met de spiercellen van Gavriel in de petrischaal, moet nu worden overgebracht naar een levend object. Om dit te doen, ontwikkelen Cohn en zijn team muizen die precies dezelfde mutatie in het dystrofine-gen hebben als Gavriel: een verdubbeling van bepaalde delen van het gen, exons 18 tot 30. Met behulp van zogenaamde adeno-geassocieerde virussen, die specifiek skelet- en hartspieren infecteren, brengen de onderzoekers vervolgens het CRISPR/Cas9-systeem naar het defecte gebied.

De wetenschappers hebben de Cas9-genschaar vooraf voorzien van een herkenningssequentie. Dit is een kort stukje genetisch materiaal dat aanmeert op de foutieve plek in het DNA en de genetische schaar naar de juiste plek leidt. Dit scheidt dan de overbodige reeks. Het natuurlijke herstelsysteem van de cellen cementeert vervolgens de interfaces en assembleert zo het gen in zijn functionele vorm.

Loophole in de set van regels

Als het experiment slaagt, staat Cohn voor een ander probleem: om Gavriel de spuit met het virus geladen met genenschaar te kunnen geven, zou hij een officiële deelnemer moeten zijn aan een goedgekeurde klinische studie. "Maar daar zou ik zo'n honderd kinderen voor nodig hebben", zegt de genetisch onderzoeker. Dit zijn de voorschriften voor de goedkeuring van nieuwe geneesmiddelen. Maar om zoveel geschikte patiënten bij elkaar te krijgen is bijna hopeloos: de ziekte is niet alleen zeldzaam, er zijn ook heel verschillende mutaties die de ziekte veroorzaken. Slechts ongeveer 15 procent van de Duchenne-kinderen heeft een verdubbeling in het dystrofine-gen zoals Gavriel. En alleen op hen kan de effectiviteit van de door Cohn ontwikkelde therapie worden getest. "Het is een heel individuele behandeling - en zoiets is nog niet voorzien in het goedkeuringssysteem", legt Cohn uit. Er zouden dus allereerst nieuwe randvoorwaarden moeten worden gecreëerd.

Daarbij zou ook rekening moeten worden gehouden met de mogelijke langetermijneffecten van een therapie - en deze zijn vaak moeilijk in te schatten. Dat is ook in dit geval het geval: bij testen op cellen sneed de genenschaar in wel vier procent van de gevallen op de verkeerde plaats. Deze zogenaamde off-target mutaties kunnen mogelijk kanker veroorzaken. "Of dit echt een risico is, kunnen we pas zeggen als we de methode op mensen hebben toegepast", zegt Cohn. De mens is immers geen cel in een petrischaaltje en ook geen muis.

Race tegen de klok

De onderzoeker werkt tegen de klok, want straks is het aan Gavriel. Vrijwel alle patiënten overlijden ten laatste als ze begin twintig zijn. De jongen kan zich nog wel zelf aankleden en eten, maar de kracht van zijn spieren neemt gestaag af. Toch hoopt Cohn op tijd een oplossing te vinden voor zijn kleine vriend: "Ik zie nog een kans."

Tags:  tandheelkunde huidsverzorging slaap