Dystrofine (afb: WikiMedia Commons)

Onderzoekers van de Amerikaanse Duke-universiteit hebben muisjes die een aandoening hadden die leek op de Duchenne-spierdystrofie van die ziekte genezen (?; as) door een enkele CRISPR-behandeling. Daarbij werd defect DNA uit het dystrofine-gen verwijderd. Een jaar na de behandeling (een groot deel van een muizenleventje) bleken de behandelde muisjes nog steeds Duchennevrij ook al waren er afweerreacties en bijkomende, onbedoelde veranderingen aan het DNA ontstaan.
In 2016 voerden onderzoekers rond Charles Gersbach van Duke een van de eerste proeven uit om met behulp van de CRISPR-methode fouten in het DNA van proefdieren te veranderen. Inmiddels wordt die methode al in verschillende klinische proeven bij mensen getoetst en heeft de groep rond Gersbach zich ‘bekend’ tot Duchenne-spierdystrofie. Die spierziekte wordt veroorzaakt door het onvermogen van spiercellen om dystrofine te produceren, een lange eiwitketen die de spiervezels verbindt met de omringende (bot)structuur.
De mal voor dystrofine ligt op een gen dat 79 eiwitcoderende gedeeltes bevat, zogeheten exons. Als een of meer van die exons in het ongerede is/zijn, dan wordt die keten niet gebouwd, waardoor de spieren krimpen en functieloos worden. De meeste Duchennepatiënten zitten al op hun tiende in een rolstoel en worden niet veel ouder dan 20, 30 jaar.

Al in 2009

Gersbach was al sedert 2009 bezig een behandeling voor de ziekte te bedenken en, zoals gezegd, hij was een van de eersten die onderzoek deed met genoomkbewerking met behulp van de genschaar CRISPR/Cas9. Daarmee knipte hij de defecte delen uit het dystrofine-gen. Daardoor wordt het gen, en dus ook het bijbehorende eiwit, wel korter, maar het functioneert wel.
Na de genoombewerking met CRISPR/Cas9 bleek de dystrofine die de Duchennemuisjes aanmaakten werkzaam te zijn en de spierkracht van de patiëntjes groeide. Dat was al eerder gebleken, maar die proeven bewezen niet dat de behandeling ook op de langere duur nog effect had. Gersbach: “Veelal wordt gedacht dat genbewerking permanent is, maar het belangrijk dat je de mogelijkheden onderzoekt die dat kunnen veranderen, door, bijvoorbeeld, afsterven van de behandelde cellen of door een afweerreactie.” De onderzoekers zagen dat bij pasgeboren Duchennemuisjes het afweersysteem nagenoeg niet reageerde.

De onderzoekers spoten daartoe eenmaal een CRISPR-dosis in bij zowel volwassen als pasgeboren muisjes met een defect dystrofine-gen en bleven die diertjes een jaar lang volgen. Er zijn studies geweest waarbij aangetoond werd dat het afweersysteem tegen de genschaar (Cas9) in actie komt. “We zagen inderdaad zowel antilichaam- als T-celreacties maar geen daarvan was giftig voor de muizen”, zegt medeonderzoeker Christopher Nelson. “Die reactie hield ook niet tegen dat het gen met succes bewerkt werd en dat dat voortdurend actief was.”
De onderzoekers weten ook wel dat dat geen garantie is dat dat bij mensen ook niet gebeurt. Een muis is geen mens. Ze zoeken naar wegen om Cas9 alleen af te leveren aan spiercellen gedurende een zo kort mogelijke tijd. Nelson: “We waren blij dat de muizen het allemaal na een jaar nog zo goed deden, maar we zullen nog meer naar het afweersysteem moeten kijken als we richting grotere proefdieren gaan.”
De onderzoekers waren ook voorbereid op ongewenste ‘kunstjes’ van de genschaar. Het bleek dat Cas9 inderdaad onbedoeld knipwerk had afgeleverd, maar die pakten goed of althans niet verkeerd uit. Nelson: “Geen daarvan vormde een probleem aangezien het dystrofine-gen toch al defect was.” “Dat was te verwachten”, voegt Gersbach er nog aan toe, “maar dit is voor de eerste keer dat dat is bekeken in een mogelijke behandelmethode. Dat fenomeen moet goed in de gaten gehouden worden en er zal verder gewerkt moeten worden aan het verbeteren van de nauwkeurigheid van de genbewerking om de methode te optimaliseren.”

Bron: EurekAlert