Gebroken genen
Genen zijn stukjes DNA die elk een belangrijke stof kunnen maken, die we eiwitten noemen. Deze eiwitten vormen het grootste deel van ons lichaam en voeren bijna al zijn functies uit. Maar soms kan er een foutje in het DNA zitten. Als je pech hebt zit dat foutje net op een belangrijke plek in een gen, waardoor het eiwit dat gemaakt wordt niet of anders werkt. In sommige gevallen kan dit een ernstige ziekte tot gevolg hebben, bijvoorbeeld taaislijmziekte. De uitdaging bij genetische aandoeningen is dat de oorzaak in het genoom versleuteld ligt. Tot voor kort was de enige oplossing een leven lang medicatie om de symptomen te bestrijden. Maar nu proberen we ziekte bij de bron aan te pakken: de gebroken genen zelf.
Knippen en plakken
Dat kapotte genen verantwoordelijk kunnen zijn voor een ziekte wekt ook interessante vragen op. Kunnen we bijvoorbeeld een slecht gen vervangen door een goede? Of een slecht gen zo aanpassen dat het eiwit weer doet wat hij moet doen? Dit soort vragen hebben geleid tot veel onderzoek naar nieuwe behandelmethodes, met een paar belangrijke ontdekkingen tot gevolg. Allereerst moest er een manier gevonden worden om het foutieve gen te vinden in het DNA. Deze eerste mijlpaal werd al bereikt in 1998. Daarna is er een lange tijd gewerkt aan technieken om een gen te kunnen knippen en plakken. Maar daarmee was de moeilijkste vraag nog niet opgelost: hoe krijg je de knip- en plakgereedschappen op de juiste plek?
Virale vrienden
De oplossing bleek een virus. Virussen zijn echte experts in het aanpassen van DNA. Om zich te kunnen vermeerderen in een cel gebruiken virussen een heel arsenaal aan eiwitten om DNA te kopiëren, aan te passen, en te verplaatsen. Normaal zijn veel van dit soort virussen onze vijand, maar door ze in het lab aan te passen en verzwakken kunnen ze gecontroleerd gebruikt worden. Deze verzwakte virussen worden vectoren genoemd. Vectoren kunnen wel een cel binnengaan en DNA knip- en plakwerk uitvoeren, maar zichzelf niet ongecontroleerd vermeerderen. Soms wordt de machinerie van het virus zelf gebruikt om reparaties uit te voeren, maar het kan ook dat het virus alleen gebruikt wordt om een pakketje af te leveren bij cellen die veranderd moeten worden. Het voordeel van het veranderen van het genoom van de cel is dat deze het gecorrigeerde genoom ook weer door geeft aan dochtercellen als hij zich deelt. Dit is extra interessant voor stamcellen, cellen die vooral veel nieuwe cellen produceren voor het lichaam.
Hobbels op de weg
Het klinkt allemaal logisch, maar waarom is er dan nog geen wijdverspreide behandeling? Dat komt omdat de technieken in de praktijk soms anders uitpakken dan bedacht. Zo kan na jaren van onderzoek blijken dat de methode die gebruikt wordt niet veilig genoeg is. Maar er zijn ook specifiekere uitdagingen. Zo moet er heel goed onderzocht worden of de vector zich niet onverwachts gedraagt in het lichaam. Ook kan het soms gebeuren dat je immuunsysteem het aangepaste virus ziet als indringer, waardoor het virus opgeruimd wordt voordat het zijn werk kan doen. Daarom wordt ook hier veel onderzoek naar gedaan. Als laatste ligt er nog een vraag over hoe deze toepassingen in de toekomst toegediend moeten gaan worden. Sommige wetenschappers stellen voor om het virus te verstuiven en in te ademen, terwijl anderen denken dat injectie of inname een betere methode zou kunnen zijn.
Breder perspectief
Het repareren van kapotte genen is een vrij klassieke vorm van gentherapie. Ondertussen zijn er al een aantal nieuwere varianten bedacht, bijvoorbeeld het toevoegen van een gen. Vaak is dit een soort ‘zelfmoordgen’, een gen die een cel verzwakt of doodt als er een eiwit van gemaakt wordt. De virale vector kan zo gebouwd worden dat hij alleen aan specifieke cellen bindt, zoals tumorcellen. Deze lichaamseigen tumorcellen delen zich ongeremd en veroorzaken zo kanker. In plaats van alle cellen van het lichaam te remmen (chemotherapie) of heftig lokaal te behandelen (bestraling), zou een virale vector aan de kankercellen kunnen binden en het zelfmoordgen afleveren. De hoop is dat dit in de toekomst tot genezing leidt zonder veel bijwerkingen. Er is nog een lange weg te gaan voor gentherapie, maar de mogelijkheden maken het wachten waard.