Gavriels laatste kans

De 14-jarige Gavriel moet binnenkort sterven. Tenzij het erin slaagt een fout in zijn genoom te herstellen. Tot nu toe was het erg moeilijk. Een revolutionaire ontdekking zou dat nu kunnen veranderen. De spieren van Gavriel lossen op - elke dag een beetje meer. De vrolijke jongen met het ronde gezicht en het korte zwarte haar is slechts 14 jaar oud.

Gavriels laatste kans

De 14-jarige Gavriel moet binnenkort sterven. Tenzij het erin slaagt een fout in zijn genoom te herstellen. Tot nu toe was het erg moeilijk. Een revolutionaire ontdekking zou dat nu kunnen veranderen.

De spieren van Gavriel lossen op - elke dag een beetje meer. De vrolijke jongen met het ronde gezicht en het korte zwarte haar is slechts 14 jaar oud. Hij zit nu al in een rolstoel. Zijn hart en ademhalingsspieren zullen uiterlijk binnen tien jaar falen. Omdat Gavriel lijdt aan een zeldzame erfelijke ziekte, de spierdystrofie van Duchenne. Een doodvonnis - tenminste vandaag. Omdat er tot nu toe geen therapie is.

Dat zou snel kunnen veranderen. Delen van Gavriel, eigenlijk enkele van zijn spiercellen, bevinden zich momenteel in het laboratorium van Dr. Ing. Ronald Cohn in SickKids Hospital in Toronto. Deze cellen verdwijnen niet - in tegenstelling tot die in het lichaam van Gavriel. Omdat Cohn haar genetisch heeft veranderd.

Fout in de blauwdruk

In de Duchenne spierdystrofie is een bepaald gen defect, het zegt ook gemuteerd. Het slaat de blauwdruk op voor een belangrijk spierstructuurproteĆÆne, dystrofine. Als dit niet meer kan worden gelezen en uitgevoerd als gevolg van een mutatie, zullen de spieren vergaan. Meestal worden jongens getroffen door de ziekte. Omdat het gen op het zogenaamde X-chromosoom ligt. Hiervan hebben vrouwen twee, maar slechts Ć©Ć©n mannen, dus zij kunnen het gebrek niet compenseren. Ongeveer Ć©Ć©n op de vijfduizend jongens lijdt aan de dodelijke ziekte.

Het idee om het defect in het dystrofinegen te herstellen lijkt voor de hand te liggen. Maar tot nu toe ontbrak het juiste gereedschap. "In de afgelopen tien jaar hebben onderzoekers geprobeerd met steeds nieuwe methoden om gentherapie mogelijk te maken," zegt Cohn dan The-Health-Site. Ze blijken echter allemaal gecompliceerd en gevaarlijk onnauwkeurig te zijn.

Een nieuw hoofdstuk in de geneeskunde

Een paar jaar geleden de twee Genforscherinnen Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna toevallig een gen mes in bacteriƫn ontdekt, kan het DNA heel precies worden geknipt: CRISPR / Cas9. Eigenlijk behoort het tot het immuunsysteem van micro-organismen. Het helpt de bacteriƫn om virussen te bestrijden. Maar het kan ook worden gebruikt om fouten in het menselijk DNA op te sporen en te corrigeren. Dit werkt net als de opdracht Zoeken en vervangen in een Word-document. "Nu hebben we een techniek die zeer nauwkeurig, snel en efficiƫnt is - en niet erg duur," zegt Cohn. De expert spreekt van een nieuw hoofdstuk in de geschiedenis van de geneeskunde dat met deze ontdekking is geopend.

Cohn wil een therapie ontwikkelen die het leven van Gavriel redt. Hij kent de jongen nu al tien jaar. Gavriels vader had gecontacteerd Cohn, nadat hij had vernomen dat de wetenschapper het uitvoeren van onderzoek naar de ziekte van Duchenne. Intussen is Cohn een goede vriend van de familie Rosenfeld.

Virussen als taxi's voor de genenschaar

Wat al met de spiercellen van Gavriel in de Petrischaal heeft gewerkt, moet nu worden overgedragen op een levend object. Het ontwikkelen Cohn en zijn team muizen die precies dezelfde mutatie hebben in het dystrofine-gen als Gavriel: een verdubbeling van bepaalde delen van het gen exons 18 tot 30. Met behulp van zogeheten adeno-geassocieerde virussen die specifiek infecteren het skelet en hartspieren, de onderzoekers brengen het CRISPR / Cas9-systeem vervolgens naar de defectsite.

De Genscher Cas9 voorzag de wetenschappers eerder van een herkenningssequentie. Dit is een korte afstand genetisch materiaal dat bindt aan de defecte plaats in het DNA en het gen snijorgaan zodanig stuurt naar de juiste plek. Dit scheidt vervolgens de overbodige reeks. Vervolgens wordt de natuurlijke reparatiesysteem van de cel cement interfaces en zo draagt ā€‹ā€‹het gen in zijn functionele vorm weer samen.

  • Afbeelding 1 van 4

    Cellen in vorm gebracht

    Voor het afdrukken van een oor hebt u een gel van celmateriaal en een 3D-printer nodig. Hier kunt u zien hoe de printer het oor vormt.

  • Afbeelding 2 van 4

    Aangepast oor

    Standaard gebruikt de printer een berekend model. Hiervoor werd het oor van een vijfjarig kind gescand en vervolgens omgezet in een afdrukbare vorm.

  • Afbeelding 3 van 4

    Vers van de pers

    Larry Bonassar van de Cornell University houdt een nieuw gefabriceerd oor in zijn hand.

  • = 3? 'waar': 'false' $} ">

  • = 4? 'waar': 'false' $} ">

  • Afbeelding 4 van 4

    geherwaardeerd

    Nadat het bedrukte oor een paar dagen in een voedingsoplossing heeft doorgebracht, wordt gemeten of de verhoudingen zijn veranderd.

Hiaten in de regels

Als het experiment slaagt, staat Cohn voor een ander probleem: om hem toe te staan ā€‹ā€‹Gavriel's injectie van de met genenscharen beladen virussen toe te dienen, zou hij een officiĆ«le deelnemer in een goedgekeurde klinische proef moeten zijn. "Maar daarvoor zou ik ongeveer honderd kinderen nodig hebben", zegt de Genforscher. Dit zijn de voorwaarden voor de goedkeuring van nieuwe geneesmiddelen. Maar zoveel in aanmerking komende patiĆ«nten bij elkaar krijgen is bijna hopeloos: de ziekte is niet alleen zeldzaam, er zijn zeer verschillende mutaties die dit veroorzaken. Slechts ongeveer 15 procent van de Duchenne-kinderen heeft een duplicatie in het dystrofinegen zoals Gavriel.En alleen met hen kon de effectiviteit van de door Cohn ontwikkelde therapie worden getest. "Het is een zeer individuele behandeling - en zoiets is nog niet gepland in het toelatingssysteem," legt Cohn uit. Het zou daarom eerst nieuwe voorwaarden scheppen.

Het moet ook rekening houden met de mogelijke langetermijneffecten van een therapie - en deze zijn vaak moeilijk te beoordelen. Dus ook in dit geval: in experimenten met cellen knipte de genenschaar in maximaal 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 alleen maar zeggen, als we de methode hebben toegepast op mensen", zegt Cohn. De mens is tenslotte noch een cel in de petrischaal, noch een muis.

Race tegen de tijd

De onderzoeker werkt tegen de tijd in, want dat zal snel voorbij zijn voor Gavriel. Bijna alle patiƫnten sterven uiterlijk in hun vroege jaren twintig. De jongen kan zichzelf nog steeds aankleden en alleen eten, maar de kracht van zijn spieren neemt gestaag af. Toch hoopt Cohn op tijd een oplossing voor zijn kleine vriend te vinden: "Ik zie nog een kans."


Zo? Deel Met Vrienden: