Met de genenschaar tegen kanker

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.

Gentherapie staat in de startblokken: Met virussen als gentaxi's en genetisch gemodificeerde immuuncellen hebben onderzoekers zich voorbereid op de strijd tegen kanker.

Eindelijk een wondermiddel tegen kanker! Gemodificeerde mazelenvirussen doden tumorcellen met een slagingspercentage van honderd procent. Maar dan komt het tot een catastrofe: het virus muteert. Miljoenen mensen sterven, wie overleeft wordt een zombie. Dit verhaal over de viroloog Dr. Robert Neville vertelt de Hollywood-film "I Am Legend" uit 2007. De zogenaamde oncolytische virussen die in de film voorkomen, zijn geenszins sciencefiction. Ze zijn een vorm van gentherapie voor kanker. En het staat in de startblokken.

Goedkeuring in de VS

In oktober 2015 werd een dergelijk virus voor het eerst in de VS goedgekeurd om melanoom te bestrijden. Deze vorm van huidkanker is bijzonder kwaadaardig omdat het vroege metastasen vormt die zich via de lymfevaten en bloedvaten verspreiden.

"Kanker is uiteindelijk een genetische ziekte", legt Dr. Boris Fehse, hoofd van de afdeling Cel- en Gentherapie-onderzoek van het Universitair Medisch Centrum Hamburg-Eppendorf in gesprek met “Het ligt dus voor de hand dat men voor de therapie ook in het genoom ingrijpt.” Het centrale idee van klassieke gentherapie is om een ​​ziek gen in te ruilen voor een gezond gen. Bij kanker is dat echter niet zo eenvoudig. “De veranderingen in het genoom zijn meestal heel complex”, zegt Fehse. De fouten in de blauwdruk, zogenaamde mutaties, waardoor cellen zich ongecontroleerd kunnen vermenigvuldigen, zijn niet alleen te wijten aan één gen, maar aan veel verschillende.

Geïntroduceerd zelfmoordgenen

Zoveel fouten kunnen niet worden hersteld met gezonde genen. In plaats daarvan injecteren de wetenschappers een zogenaamd zelfmoordgen in de tumorcellen. Deze sterven dan af en lossen op. Daarom wordt de methode ook wel “direct doden” genoemd. Maar op de een of andere manier moet de zelfmoordploeg in de kankercellen komen. De oncolytische virussen spelen hier een rol als taxi voor de genen. Om dit te doen, gebruiken de wetenschappers de geavanceerde replicatiestrategie van virussen: ze smokkelen hun genetisch materiaal een gastheercel binnen en gebruiken het replicatieapparaat om zich te vermenigvuldigen.

In de strijd tegen de zeer agressieve zwarte huidkanker wordt bijvoorbeeld al een herpesvirus gebruikt dat genetisch gemodificeerd is zodat het een zelfmoordgen voor de kankercellen draagt.

De procedure werd getest in een studie met 436 patiënten. Ze leden allemaal aan een vergevorderd melanoom dat uitgezaaid was en niet meer geopereerd kon worden. De onderzoekers injecteerden de genetisch gemodificeerde virussen rechtstreeks in de tumor. Over een periode van enkele maanden. Bij 16,3 procent van de proefpersonen verdween of trok de kwaadaardige groei in ieder geval terug. In de controlegroep was dit slechts bij 2,1 procent van de patiënten het geval. “Deze patiënten hadden een extreem slechte prognose. Zo bezien is het resultaat veelbelovend”, legt Fehse uit.

Virusinvasie van tumorcellen

Met behulp van dergelijke oncolytische virussen zouden in de toekomst ook andere kankercellen heel gericht kunnen worden gedood, maar: "Het grootste probleem is het krijgen van alle tumorcellen", legt Fehse uit. Want zolang kankercellen bleven, konden ze blijven groeien en zich vermenigvuldigen.

Daarom zijn er virussen ontwikkeld die zich in tumorcellen kunnen vermenigvuldigen. "Dit is een zelfregulerend proces", zegt Fehse, "zolang er tumorcellen zijn, vermenigvuldigen de virussen zich, als ze allemaal worden verslagen, gaan ze dood." De truc: de virussen zijn zo geprogrammeerd dat ze reageren op specifieke kenmerken in het metabolisme van de tumorcellen zijn afhankelijk.Gezonde lichaamscellen hebben deze eigenschappen niet en worden dus niet aangevallen.

In een dilemma

Maar er is nog een ander probleem: wanneer virussen zich in het lichaam vermenigvuldigen, slaat het immuunsysteem alarm. “Het immuunsysteem kan natuurlijk niet weten dat het een 'goed virus' is', zegt Fehse. Dus het bestrijdt de reddende virussen en elimineert ze voordat ze hun werk kunnen voltooien. Om dit te voorkomen zou men het immuunsysteem kunnen uitschakelen. “Maar dat zou een te groot risico met zich meebrengen”, legt de wetenschapper uit. Omdat andere ziekteverwekkers het dan makkelijk hebben. Misschien nog riskanter zou de strategie zijn om virussen te bouwen die niet eens door het immuunsysteem worden herkend. Je zou de tumorcellen ongestoord kunnen vernietigen. Maar als ze op een gegeven moment zouden muteren en gezonde cellen zouden aanvallen, zou het lichaam geen kans hebben om zichzelf te verdedigen - een scenario zoals in "I Am Legend".

In het geval van de herpesvirussen die gericht waren op melanoom, vonden de wetenschappers een compromisoplossing: zogenaamde immuunstimulatoren. Het antikankervirus draagt ​​dan ook de informatie voor een boodschapperstof die het eigen immuunsysteem van de patiënt stimuleert: de granulocyt-monocyt-stimulerende factor GM-CSF. Het immuunsysteem elimineert de virussen geleidelijk, maar dankzij de stimulatie geeft het de tumor de rest van zichzelf.

Gewapende immuuncellen

De tweede belangrijke vorm van gentherapie richt zich ook op het immuunsysteem: de zogenaamde immuuntherapie. Het maakt gebruik van een vermogen dat het immuunsysteem eigenlijk toch heeft: namelijk elke dag pathologisch veranderde lichaamscellen uitschakelen. Naast het bestrijden van ziekteverwekkers is dit zijn belangrijkste taak. Pas als het om wat voor reden dan ook niet aan deze eisen voldoet, ontstaat er een tumor. "De vraag is: kunnen we het terugkrijgen?", zegt Fehse. Het idee: de afweercellen wapenen tegen kankercellen door genetische veranderingen.

Immuuncellen identificeren vrienden en vijanden met behulp van bepaalde eiwitten die zich op het oppervlak van cellen bevinden: de zogenaamde antigenen. Dit doen ze met behulp van specifieke receptoren die, net als de sleutel van het slot, de antigenen matchen en eraan binden. T-cellen fungeren bijvoorbeeld als het geheugen van het immuunsysteem. Als het lichaam eenmaal een ziekte heeft overwonnen, zullen de T-cellen in de toekomst worden uitgerust met de juiste sleutel om bij een volgende infectie snel de ziekteverwekker te kunnen identificeren.

Ontmaskerd ongedierte

Met behulp van genetische modificaties assembleren de wetenschappers nu receptoren die overeenkomen met de respectieve kankercellen op de T-cellen van kankerpatiënten. Als gevolg hiervan stelt het immuunsysteem de kankercellen bloot als ongedierte en valt het ze aan. “Dit werkt natuurlijk alleen als de tumorcellen oppervlaktestructuren hebben die je niet aantreft op normale, gezonde cellen”, zegt Fehse.

uitgedoofde kanker

En dat is bijvoorbeeld het geval bij bloedkanker. Patiënten zijn al in verschillende onderzoeken met deze vorm van therapie behandeld, waaronder in 2012 aan de University of Pennsylvania. 30 patiënten met lymfatische leukemie namen deel aan de studie, de meerderheid van hen kinderen. Alle andere therapieën hadden niet gewerkt en meer dan de helft had al een beenmergtransplantatie ondergaan. Voor de therapie filterden de artsen de T-cellen uit het bloed van de patiënt en voegden daar in het laboratorium een ​​gen met de blauwdruk voor de antitumorreceptor aan toe. De veranderde immuuncellen werden vervolgens gedurende drie dagen via een infuus aan de patiënten teruggegeven. De resultaten waren verbluffend: de kanker nam af bij 27 proefpersonen, 19 bleven kankervrij.

Ook in Duitsland zouden kankerpatiënten binnenkort baat kunnen hebben bij gentherapieën. "De oncologische virussen zullen over een jaar of twee worden goedgekeurd", schat Fehse. Immunotherapie voor bloedkanker zou nog sneller kunnen gaan. De onderzoeker meent: "Misschien dit jaar."

Tags:  paddenstoel vergif planten gezonde voeten zwangerschap geboorte