Gentherapie met groeifactor lijkt veelbelovende therapie

18-06-2004

De vinding van professor Peter Carmeliet en zijn team

ALS of voluit "Amyotrofische Laterale Sclerose" is een ongeneeslijke verlammende spierziekte die vijf mensen op honderdduizend treft. De ziekte tast veelal gezonde mensen aan in de meest actieve periode van hun leven, zonder enige waarschuwing of familiale voorgeschiedenis. ALS kan iedereen treffen. De Chinese leider Mao Tse Tung, de Russische componist Dimitri Sjostakowitz, de legendarische Yankee baseball speler Lou Gehrig en de astrofysicus Stephen Hawkins werden allen getroffen door ALS. Ook een ongewoon groot aantal Italiaanse topvoetbalspelers, vliegtuigpiloten en soldaten in de Golfoorlog werden door deze fatale ziekte getroffen. Ongeveer de helft van hen sterft binnen de drie jaar (sommigen zelfs binnen het jaar) en meestal "bij verstand", tengevolge van verstikking.

Bij een patiënt met ALS takelen de zenuwbanen af die naar de spieren lopen. Daardoor verliest de patiënt de controle over zijn spieren en raakt progressief volledig verlamd. Van deze ernstige aftakelingsziekte met een enorme medico-sociale impact, blijft het ontstaansmechanisme obscuur. De ziekte is totnogtoe volledig onbehandelbaar. Genetisch onderzoek van Peter Carmeliet en zijn team van VIB (het Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie) werkzaam aan de K.U.Leuven leidde al tot het verrassend inzicht dat de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) een belangrijke rol speelt in dit proces.

VEGF is een signaalstof die de aangroei van de bloedvaten controleert. Een weefsel in zuurstofnood maakt het eiwit in hoge mate aan. Daardoor groeien nieuwe bloedvaten aan zodat de zuurstofnood terug afneemt. VEGF helpt zenuwcellen ook te overleven in stressomstandigheden. Vorig jaar toonde het werk van het team van Peter Carmeliet aan dat personen die te weinig VEGF aanmaken (omwille van bepaalde variaties in het gen dat codeert voor VEGF) meer kans hebben om ALS te ontwikkelen.

Nu, een jaar later toont Peter Carmeliet, samen met Oxford Biomedica (een biotech bedrijf in Oxford), dat een injectie van het VEGF-gen in spieren de aanvang en de ontwikkeling van ALS in muizen vertraagt. Ook een behandeling die pas start bij de eerste verlammingsverschijnselen en dus na afsterven van zenuwbanen, behaalt goede resultaten. Dit is belangrijk voor de klinische toepassing, want ALS kan in meer dan 90% van de gevallen niet voor de aanvang vastgesteld worden.

De VEGF-behandeling verhoogt de levensverwachting van de ALS-muizen met 30%, en er zijn geen toxische bijwerkingen. Dit maakt deze behandeling één van de meest veelbelovende therapieën van het moment. Gentherapie is vooralsnog omstreden; de vorsers zijn echter hoopvol dat de methode die het Engelse bedrijf heeft ontwikkeld om het VEGF-gen in zenuwbanen tot expressie te brengen, veilig en bruikbaar zal zijn ? en mogelijks onmisbaar voor deze ongeneeslijke spierziekte.

Alhoewel deze resultaten hoopgevend en veelbelovend zijn, is er nog een lange weg af te leggen vooraleer er sprake kan zijn van een nieuw geneesmiddel. Gereglementeerde studies in ALS-patiënten zullen het therapeutisch effect van VEGF voor ALS moeten aantonen, vooraleer het een beschikbaar geneesmiddel kan worden ? dergelijke procedures kunnen gemakkelijk 10 jaar in beslag nemen.

Biotechnologie voor onze gezondheid

De biotechnologie gebruikt levende organismen, of delen ervan, om producten te maken of te wijzigen, planten of dieren aan te passen of micro-organismen voor specifieke doeleinden te ontwikkelen. Ze geeft ons steeds meer inzicht in de biologische processen van mens en dier, en dus ook in wat er fout kan gaan. Naarmate de wetenschappers een beter beeld krijgen van de oorzaken van diverse ziekten, zijn ze beter in staat om afwijkingen te herstellen.

De biotechnologie is een machtig wapen van de moderne geneeskunde. Ze schenkt ons nieuwe geneesmiddelen en vaccins, nieuwe methoden om ziekten en genetische afwijkingen op te sporen, en nieuwe technieken om ziekten te behandelen en te voorkomen. Een groot aantal toepassingen wordt reeds in heel de wereld gebruikt en is onmisbaar geworden. Andere staan nog in de kinderschoenen en zijn soms omstreden.

Wat is gentherapie?

Vele ziekten of aandoeningen worden veroorzaakt door het niet of slecht functioneren van een eiwit in ons lichaam. De fout is te vinden in de DNA-code of het gen dat het recept levert voor de aanmaak van het eiwit. Dergelijke ziekten kunnen we genezen door een extra kopie van het gen dat het eiwit produceert in de cel binnen te brengen. De nieuwe DNA-code zal de rol van het foute gen overnemen. In theorie kan deze therapie - gentherapie - alle ziekten die door slecht functionerende genen worden veroorzaakt genezen.

Sommige wetenschappers menen dat gentherapie een nieuwe revolutie aankondigt in de geneeskunde. Anderen zijn veel sceptischer en voorspellen een eerder bleke toekomst voor gentherapie. Zij leggen steevast de nadruk op de technische moeilijkheden en het gebrek aan langdurig succes van de huidige gentherapie-experimenten.

Genen invoegen met behulp van buitenaf met behulp van een virus

Om genen op de juiste plaats te krijgen, hebben onderzoekers de hulp ingeroepen van een groep van onze ergste vijanden: de virussen. Virussen zijn meesters in het binnensmokkelen van genetisch materiaal in onze cellen. Daarom gebruikt men ze bij gentherapie-experimenten als vervoerders van therapeutische genen. Dergelijk virus heet dan "een vector". Artsen gebruiken verschillende soorten virussen in gentherapie. Onder andere ook retrovirussen, adenovirussen, lentivirussen of herpesvirussen. Allemaal hebben ze hun eigen karakteristieken en voordelen, maar ook nadelen. Een aantal van deze nadelen zijn overigens gemeenschappelijk. Zo zijn onderzoekers er als de dood voor dat het nieuwe gentherapievirus samensmelt met een natuurlijk virus of genetische eigenschappen uitwisselt. Ze doen er alles aan om de kansen dat dit gebeurt tot een strikt minimum te herleiden. Alvorens een gentherapie door de bevoegde authoriteiten wordt goedgekeurd voor klinische toepassing, zullen de onderzoekers moeten aantonen dat de gebruikte vectoren veilig zijn.

Een vector wordt gebruikt om het VEGF gen tot expressie te brengen

De vector die door het Britse bedrijf Oxford Biomedica werd ingeschakeld om het VEGF gen in de ALS muizen op de juiste plaats tot expressie te brengen, is gebaseer op een lentivirus. Het is een recent ontwikkelde vector die genen aflevert in de zenuwbanen. De vector werd uitgebreid getest. Zo werd hij eerst gebruikt om een testgen in te brengen. Dit gen veroorzaakt een kleuring daar waar het geproduceerde eiwit actief wordt. Zo kunnen de vorsers nagaan waar en in welke mate de activiteit optreedt. Uit deze studies bleek dat de vector van Oxford Biomedica uiterst geschikt en zeer efficiënt was om genen af te leveren in de zenuwbanen en het ruggenmerg, en dit na injectie in de spieren.

Vervolgens werd het VEGF gen met deze vector in ALS muizen ingebracht, met de hierboven beschreven resultaten.

Meer over VEGF

Voortdurend worden er in ons lichaam nieuwe bloedvaten bijgemaakt en sterven er andere af. Dit natuurlijk proces wordt gereguleerd door een reeks groeifactoren, waaronder de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF). Deze groeifactor krijgt de laatste jaren veel aandacht onder andere als mogelijk geneesmiddel tegen hart- en vaatziekten. Anderzijds staan remmers van VEGF dan weer in de belangstelling als antigroeimiddel tegen tumoren. Om te groeien hebben tumoren immers zuurstof en energie nodig. Alleen bloedvaten die tot in de tumor groeien, kunnen dat aanvoeren. Als men de aanmaak van die bloedvaten kan tegengaan, is het mogelijk om de tumor in zijn groei af te remmen.

Vorig jaar toonde het werk van het team van Peter Carmeliet aan dat personen die te weinig VEGF aanmaken (omwille van bepaalde variaties in het gen dat codeert voor VEGF) meer kans hebben om ALS te ontwikkelen. Deze aanwijzigingen van een rol van VEGF bij ALS, leidden tot meer onderzoek. Het resultaat is er vandaag, een jaar later, Peter Carmeliet en zijn team toont aan dat een injectie van het VEGF-gen in spieren de aanvang en de ontwikkeling van ALS in muizen vertraagt (voor meer detail zie vroeger). Wie is VIB? VIB, het Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie, is een onderzoeksinstituut waar 800 wetenschappers gentechnologisch onderzoek verrichten in domeinen van de levenswetenschappen, zoals de menselijke gezondheidszorg en met name neurodegeneratieve ziekten zoals ALS. VIB werkt nauw samen met vier Vlaamse universiteiten: UGent, K.U.Leuven, UA en VUB. De VIB-onderzoekers in de verschillende onderzoeksgroepen (60 in het totaal) zijn gehuisvest op de campussen van de verschillende universiteiten.

Via zijn technologie transfer activiteiten beoogt VIB de omzetting van de onderzoeksresultaten in producten ten dienste van de consument en de patiënt. VIB verstrekt ook wetenschappelijk onderbouwde informatie over alle aspecten van de biotechnologie aan een breed publiek.

Meer over VIB en het onderzoek vind je op www.vib.be.

Met vragen over dit en ander medisch gericht onderzoek kan u terecht op een emailadres dat VIB hiervoor ter beschikking stelt: patienteninfo@vib.be

Dit artikel werd geschreven door Dr. Ann Van Gysel, communicatieverantwoordelijke van VIB, in samenwerking met Professor Peter Carmeliet.

Share