Deze genetica-onderzoeker heeft oog voor de behandeling van netvliesaandoeningen

Jane Farrar bespreekt de innovatieve gentherapie die wordt gebruikt om zeldzame erfelijke ziekten te behandelen en de uitdagingen die daarmee gepaard gaan.

Er zijn tot nu toe veel momenten in het leven van Jane Farrar geweest die haar naar haar werk hebben gebracht.

Als hoofd van de School of Genetics and Microbiology aan het Trinity College Dublin (TCD) is haar onderzoek diep verankerd in de vooruitgang van gentherapie en hoe het de gezondheid van mensen kan verbeteren.

Hoewel ze op school altijd al geïnteresseerd was in wetenschap, was er een bepaald moment dat richting gaf aan het werk dat ze nu doet toen ze promovendus was. In die tijd ontmoette ze een kind met epidermolysis bullosa (EB), een genetische ziekte die een extreem fragiele, blaarachtige huid veroorzaakt.

“Zijn moeder zei: ‚Vertel Jane wat je doet‘ en dit was toen een jongen van 11, en hij zei: ‚Ik vecht tegen de pijn met mijn verstand‘. Dat was een geweldige motivator voor mij, want ik dacht dat er een 11-jarige zit en hij heeft een genetische aandoening en er moeten oplossingen zijn. Als we de basis van ziekte begrijpen, moeten we oplossingen kunnen vinden.”

Farrar studeerde ook bij David Mc Connell en Peter Humphries, van wie ze zei dat ze geweldige mentoren voor haar waren. Ze voegde eraan toe dat Mc Connell haar al vroeg in haar doctoraat een geweldige kans gaf, door haar te vertellen over retinale degeneratie te gaan leren van mensen over de hele wereld – en dat is precies wat ze deed.

„Wat ik van die ervaring heb geleerd, is dat uiteindelijk in de wetenschap veel mensen voor je toegankelijk zijn en dat je het gewoon moet vragen.“

Gentherapie in actie

Farrar was ongelooflijk nederig toen ze me vertelde over het werk dat ze doet en zei dat „het veel minder met mij en veel meer met het team te maken heeft“.

De helft van het team waarmee ze werkt, wil de genetische basis van netvliesdegeneratie en gezichtsstoornissen in Ierland begrijpen. „Daarin vinden we ook echt nieuwe bevindingen, we begrijpen veel meer wereldwijd over de genetische basis van retinale degeneraties.“

De andere helft van het team is betrokken bij het ontwerpen van innovatieve op genen gebaseerde therapieën voor zeldzame, erfelijke netvliesdegeneratie en veelvoorkomende oogaandoeningen.

Farrar zei dat het team zich richt op het afleveren van een gen met behulp van adeno-geassocieerde virussen (AAV). Dit zijn kleine virussen die fungeren als transportmiddel om een ​​gen naar een bepaalde cel te brengen.

“We gebruiken een AAV die verkleind is, er zit nauwelijks iets in. Het is echt helemaal geen virus en het kan geen kopieën van zichzelf maken,” zei ze. „Het is letterlijk gewoon een Trojaans paard dat wordt gebruikt als drager om je stukje DNA in een cel te dragen.“

Virussen worden vaak op deze manier gebruikt omdat ze zich in de loop van miljoenen jaren hebben ontwikkeld om zeer effectief in cellen te kunnen komen. Dit betekent dat onderzoekers zoals Farrar en haar team ze op zo’n manier kunnen manipuleren dat ze het virusdeel eruit halen, in plaats daarvan een menselijk gen inbrengen en het naar specifieke cellen sturen.

Eenmaal daar kan dat gen – dat een stuk DNA draagt ​​- „de juiste boodschap en gecodeerd eiwit maken dat bij de patiënt ontbreekt“. Dit kan op zijn beurt helpen bij de bestrijding van bepaalde genetische ziekten.

Bestrijding van de ziekte van Stargardt

Farrar maakt ook deel uit van het StarT-project, een Europees opleidingsnetwerk dat tot doel heeft de ziekte van Stargardt te diagnosticeren, te begrijpen en te behandelen, een zeldzame genetische oogziekte die gezichtsverlies veroorzaakt.

Het project, geleid door Elfride De Baere van de Universiteit Gent, bestaat uit 14 partners, waaronder TCD. Het project onderzoekt veel verschillende elementen van de ziekte van Stargardt, zoals de diversiteit van mutaties, verschillende therapeutische strategieën en hoe het ziektemodel kan worden gesimuleerd.

„Je kunt een bloedcel of een huidcel van een patiënt nemen en ze dedifferentiëren in stamcellen, ze worden geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) genoemd,“ zei Farrar.

„Je kunt deze iPS-cellen nemen uit een bloedmonster of een huidbiopsie van een patiënt en nu kun je eigenlijk alle verschillende celtypes maken … je kunt niet alleen een celtype maken, je kunt ook driedimensionaal weefsel laten groeien. Dus in een klein schaaltje kun je een driedimensionaal netvlies laten groeien.”

Hoewel dit geen perfect netvlies is, zei Farrar dat deze retinale ‚organoïden‘ in wezen het ziektemodel van de patiënt zijn, wat betekent dat het kan worden vergeleken met een controle en zelfs kan worden gebruikt om therapeutische strategieën te testen.

Naast het onderzoek naar de ziekte van Stargardt, ligt de focus van het StarT-project op het opleiden van promovendi. Elk partnerinstituut krijgt één promovendus en deze studenten worden zowel lokaal als via detachering bij verschillende instituten in heel Europa opgeleid.

Het project wordt ondersteund door de EU in het kader van het Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks-programma. „Niets van het werk dat we doen zou mogelijk zijn zonder financiering“, zei Farrar.

„Fighting Blindness Ireland, Science Foundation Ireland, Enterprise Ireland, de Europese Unie, de verschillende kaderprogramma’s, de Health Research Board, de Irish Research Council – ze zijn essentieel, niets kan gebeuren zonder financiering.“

Uitdagingen in gentherapie

Omdat er zoveel genen zijn die kunnen muteren om een ​​of andere vorm van ziekte te veroorzaken, is een grote uitdaging bij gentherapie de hoeveelheid oplossingen die nodig zijn bij het kijken naar ziekten op genetisch niveau.

Dit betekent dat er veel meer gegevens, veel meer klinische onderzoeken, veel meer financiering en veel tijd nodig zijn. Farrar zei ook dat sommige van de specifieke genen mogelijk verband houden met ongelooflijk zeldzame ziekten met een zeer klein aantal patiënten.

Een andere uitdaging is ervoor te zorgen dat de oorzaak van de ziekte bekend is. Een groot deel van het identificeren hiervan kan worden gedaan door middel van genoomsequencing, die de afgelopen 20 jaar enorm is vooruitgegaan.

‚Voor sommige vormen van ziekte moeten we kijken naar meer generieke benaderingen‘
– JANE FARRAR

In 2003 bedroegen de kosten voor het sequencen van het allereerste menselijke genoom ongeveer $ 3 miljard. Tegenwoordig zijn die kosten gedaald tot een paar honderd dollar, terwijl een Amerikaans bedrijf ernaar streeft de kosten te verlagen tot $ 100.

Farrar zei echter dat zelfs met toegang tot deze sequencing-technologie, er nog steeds een deel van de patiënten is waarbij de oorzaak van de ziekte onduidelijk zal blijven.

„Voor sommige vormen van ziekte moeten we kijken naar meer generieke benaderingen, waarbij we niet noodzakelijk precieze genen behandelen, maar een overkoepelende aanpak die voordelen zal opleveren.“

Hoewel gentherapie de afgelopen jaren een lange weg heeft afgelegd, bestaan ​​er nog steeds enkele misvattingen over. Farrar zei dat veel mensen denken dat gentherapie betekent dat we ons DNA moeten veranderen.

„De focus van gentherapie ligt op volwassen weefsel, dus de therapieën die we momenteel gebruiken, zullen niet worden doorgegeven in eieren of sperma, dus ze zullen niet worden doorgegeven aan de volgende generatie,“ zei ze.

“Het is eigenlijk niet zo anders dan andere medicamenteuze therapie, het is gewoon een gentherapie. Natuurlijk moeten we ervoor zorgen dat het veilig is… maar dat gebeurt in het testproces”

Jane Farrar spreekt op de Fighting Blindness Retina-conferentie op 3-5 november. Geïnteresseerden kunnen zich gratis registreren op de website van Fighting Blindness.

10 dingen die u elke weekdag rechtstreeks in uw inbox moet weten. Schrijf je in voor de Dagelijks overzichtSilicon Republic’s samenvatting van essentieel sci-tech nieuws.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert