Gentherapie is de behandeling van een ziekte door vervanging of wijziging van een gen dat abnormaal is en waarvan de afwijking verantwoordelijk is voor de ziekte. Het kan ook genen aanvullen die volledig afwezig zijn.

Als een gen abnormaal of afwezig is, zal het product waarvoor het een blauwdruk moet zijn (de ‘uitdrukking’) ervan defect zijn, ontbreken of zelfs precies het tegenovergestelde doen van wat het zou moeten doen. Dit kan ervoor zorgen dat cellen niet goed werken, te goed functioneren of dingen doen die ze niet mogen doen, met ziekten als blindheid, auto-immuunziekte en kanker tot gevolg.

Door met succes het gecorrigeerde gen in de menselijke cellen te introduceren, kunnen dergelijke ziekten worden behandeld of zelfs genezen. Naast het corrigeren van defecte genen, kan gentherapie ook worden gebruikt om genen af ​​te leveren die de vernietiging van kankercellen versnellen, bacteriële of virale genen afgeven als een vorm van vaccinatie of zorgen voor genen die genezing van beschadigd weefsel stimuleren.

Bezorgmethoden

Het leveren van genen is natuurlijk makkelijker gezegd dan gedaan. Het menselijk lichaam houdt niet echt van de introductie van ‘vreemd’ materiaal. Ons immuunsysteem is gemaakt om onbekende lichamen te neutraliseren, wat betekent dat het simpelweg injecteren van de gecorrigeerde cellen en hopen op het beste niet zeer effectief zal zijn; de gewijzigde genen moeten worden afgeleverd in de cellen van de patiënt en vervolgens worden opgenomen in het genetische materiaal van die cellen. Helaas is het binnendringen in een menselijke cel zonder deze helemaal te vernietigen de volgende grote hindernis die moet worden genomen.

Er is echter een type organisme dat hier uitzonderlijk goed in is: virussen. Virussen hechten zich aan een gastheercel, injecteren hun genetisch materiaal erin en gebruiken vervolgens de kopieerfunctie van de cel om kopieën van zichzelf te maken. Als bonus omzeilen ze meestal ook het immuunsysteem totdat ze dit hebben gedaan, waardoor ze een bijna ideale transportmethode zijn (het woord ‘bijna’ wordt gebruikt omdat de virussen eerst onschadelijk moeten worden gemaakt, anders zou de patiënt niet alleen gentherapie krijgen maar ook besmet zijn met het virus).

Genen kunnen ook worden geleverd in kleine enveloppen met vetmoleculen. Omdat celmembranen een zeer hoge concentratie aan vetmoleculen bevatten, kan de envelop het gewijzigde gen de cel in dragen door zich voor te doen als een van de eigen moleculen van de cel.

Geschiedenis

Het concept van gentherapie is niet nieuw. In 1970 theoretiseerde Stanfield Rogers, een Amerikaanse arts, dat ‘goed DNA’ kon worden gebruikt om defect DNA te vervangen bij patiënten met genetische aandoeningen en probeerde dit idee uit bij twee zussen die leden aan een genetische aandoening die argininemie wordt genoemd. Zijn poging is mislukt.

In 1972 publiceerden Theodore Friedmann en Richard Roblin een artikel in Science genaamd ‘Gentherapie voor genetische ziekten bij de mens’, waarin hij naar Rogers verwees en hem aanspoorde voorzichtig te werk te gaan.

Het was pas in 1990 toen de eerste echte gentherapie werd uitgevoerd op een mens : een vierjarig meisje in het NIH Clinical Center in Bethesda, Maryland, dat leed aan een aangeboren ziekte genaamd adenosinedeaminase (ADA) deficiëntie kreeg gecorrigeerde genen met behulp van haar eigen witte bloedcellen.

Uitdagingen

Hoewel gentherapie veelbelovende resultaten heeft opgeleverd in klinische onderzoeken, aarzelen regeringen om commercialisering van deze therapieën toe te staan, voornamelijk vanwege slechte en soms dodelijke resultaten in de jaren negentig en vanwege ethische druk.

Wanneer gen therapie wordt toegediend aan een enkel individu en gericht op specifieke cellen van dat individu, zijn de effecten beperkt tot deze ene persoon. Dit heet somatische gentherapie. Wanneer echter niet alleen iemands lichaamscellen worden veranderd, maar ook zijn of haar voortplantingscellen (gameten), leidt de gentherapie tot erfelijke veranderingen in het genoom die vervolgens worden doorgegeven aan toekomstige generaties. Dit wordt kiembaantherapie genoemd en dit heeft een hele catalogus van ethische zorgen opgeroepen over de mogelijke implicaties van veranderende genen.

Somatische gentherapie heeft minder ethische problemen vergeleken met kiembaan-gentherapie, maar bevindt zich nog maar in de beginfase van het ontwerp en wordt nog steeds geconfronteerd met onopgeloste technologische problemen, waaronder:

• Het relatief kortstondige effect van de therapie, dat herhaalde behandeling vereist. (Menselijke cellen delen zich snel; helaas zijn defecte cellen geen uitzondering);
• De complexiteit van veel ziekten: veel ziekten worden veroorzaakt door niet één defect gen maar door een combinatie van gewijzigde of disfunctionele genen, waardoor ze moeilijk te behandelen zijn;
• Het immuunsysteem van het lichaam, dat is ontworpen om elk onbekend DNA te bestrijden. Het inbrengen van gewijzigde cellen kan toxische, allergische of ontstekingsreacties veroorzaken en herhaalde therapie vergroot de kans dat het immuunsysteem van het lichaam vreemde lichamen herkent, waardoor de effectiviteit van de therapie als geheel wordt verstoord.

Het gebruik van virale vectoren zoals het transportmechanisme om het gecorrigeerde DNA af te leveren, brengt zelfs het risico met zich mee dat het virus zijn vermogen om ziekte te veroorzaken herstelt zodra het de doelcellen is binnengedrongen. Er is ook een risico op het induceren van tumorgroei wanneer het ingebrachte DNA niet correct is geplaatst.

De ‘Bionic Chip’

Een relatief nieuwe methode is om toegang te krijgen tot een cel door een elektrische lading aan te brengen om kleine openingen in het celmembraan te creëren. Deze techniek wordt elektroporatie genoemd en is potentieel uiterst nauwkeurig omdat artsen hiermee specifieke groepen cellen kunnen targeten in plaats van elke set cellen.

Rubinsky en Huang, twee ingenieurs van de University of California in Berkeley, ontdekten dat cellen werken als diodes, waarbij ze elektriciteit doorlaten of blokkeren bij specifieke spanningen. Ze bouwden een enkele levende cel in een elektronische chip en toen deze met precies de juiste lading werd geraakt, ging het celmembraan open, waardoor de elektriciteit van de bovenkant naar de onderkant van de bionische chip kon gaan. Door vast te leggen welke spanning dit fenomeen veroorzaakte, is het nu mogelijk om precies te bepalen hoeveel elektriciteit er nodig is om verschillende soorten cellen te openen.

Naarmate nieuwe technologieën zoals deze ‘ bionische chip ‘ verder worden ontwikkeld en de bovengenoemde technologische problemen worden opgelost, is het zeer waarschijnlijk dat gentherapie de komende decennia een steeds belangrijkere en prominentere rol in de geneeskunde zal spelen komen.

Bronnen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gene_therapy
http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=12662&page=4
http://www.news-medical.net/health/What-is-Gene-Therapy.aspx
http://www.news-medical.net/health/Gene-Therapy-Issues.aspx
http://EzineArticles.com/4480034

Wilt u meer?

Wil je weten op welke manier gezondheid onze kwaliteit van leven beïnvloedt? Meer informatie over gezondheid en je op je gemak voelen.