Innovatieve gentherapie 'herprogrammeert' cellen om neurologische tekortkomingen op te heffen

Innovatieve gentherapie 'herprogrammeert' cellen om neurologische tekortkomingen op te heffen

Een nieuwe methode van gentherapie helpt kinderen geboren met een zeldzame genetische aandoening genaamd AADC-deficiëntie die ernstige lichamelijke en ontwikkelingsstoornissen veroorzaakt. De studie, geleid door onderzoekers van het Wexner Medical Center van de Ohio State University en het Ohio State University College of Medicine, biedt nieuwe hoop aan mensen die leven met ongeneeslijke genetische en neurodegeneratieve ziekten.

Onderzoeksresultaten worden online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Deze studie beschrijft de bevindingen van de gerichte toediening van gentherapie aan de middenhersenen voor de behandeling van een zeldzame dodelijke neurologische ontwikkelingsstoornis bij kinderen met een neurogenetische ziekte, aromatische L-aminozuurdecarboxylase (AADC)-deficiëntie die wordt gekenmerkt door een gebrekkige synthese van dopamine en serotonine.

Van slechts ongeveer 135 kinderen wereldwijd is bekend dat ze het enzym missen dat dopamine produceert in het centrale zenuwstelsel, dat de banen in de hersenen voedt die verantwoordelijk zijn voor motorische functies en emoties. Zonder dit enzym hebben kinderen geen spiercontrole en zijn ze meestal niet in staat om te praten, zichzelf te voeden of zelfs hun hoofd omhoog te houden. Ze lijden ook aan epileptische aanvallen die oculogyrische crises worden genoemd en die uren kunnen duren.

"Opmerkelijk is dat deze episodes het eerste symptoom zijn dat verdwijnt na een gentherapie-operatie, en ze komen nooit meer terug", zegt co-auteur Dr. Krystof Bankiewicz, hoogleraar neurologische chirurgie aan het Ohio State College of Medicine, die het Bankiewicz Lab leidt. “In de maanden die volgen, ervaren veel patiënten levensveranderende verbeteringen. Ze beginnen niet alleen te lachen en hebben een verbeterd humeur, maar velen kunnen beginnen te praten en zelfs te lopen. Ze halen de tijd in die ze tijdens hun abnormale ontwikkeling verloren hebben.”

De gerichte gentherapie bij zeven kinderen van 4 tot 9 jaar die met de virale vector werden geïnfuseerd, resulteerde in een dramatische verbetering van symptomen, motorische functie en kwaliteit van leven. Zes kinderen werden behandeld in het UCSF Benioff Children's Hospital in San Francisco en één in het Ohio State Wexner Medical Center. Deze therapeutische modaliteit belooft in de toekomst de behandeling van AADC-deficiëntie en andere soortgelijke aandoeningen van de hersenen te transformeren, zei Bankiewicz.

Tijdens de gentherapie-operatie injecteren artsen een goedaardig virus dat is geprogrammeerd met specifiek DNA in precies gerichte delen van de hersenen. De infusie wordt extreem langzaam toegediend, aangezien chirurgen precies controleren hoe het zich in de hersenen verspreidt met behulp van realtime MRI-beeldvorming.

"Eigenlijk introduceren we een andere code in de cel", zegt Dr. James "Brad" Elder, directeur neurochirurgische oncologie van het Neurologisch Instituut van het Wexner Medical Center in Ohio State. “En we kijken naar het hele gebeuren live. Dus we herhalen continu de MRI en we kunnen het infuus zien bloeien in de gewenste kern.”

Innovatieve gentherapie 'herprogrammeert' cellen om neurologische tekortkomingen op te heffen

Onderzoekers geloven dat dezelfde methode van gentherapie kan worden gebruikt om andere genetische aandoeningen te behandelen, evenals veelvoorkomende neurodegeneratieve ziekten, zoals de ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer. Klinische proeven zijn aan de gang om deze procedure te testen bij anderen die leven met slopende en ongeneeslijke neurologische aandoeningen.

De gerichte gentherapie bij deze patiënten resulteerde in een dramatische verbetering van symptomen, motorische functie en kwaliteit van leven. Deze therapeutische modaliteit belooft de behandeling van AADC-deficiëntie en andere soortgelijke aandoeningen van de hersenen in de toekomst te transformeren.