Eerste stap richting gentherapie voor multiple sclerose

Onderzoekers van het Nederlands Herseninstituut tonen aan dat gentherapie via de bloedbaan naar de juiste hersencellen gestuurd kan worden bij ontstekingen in het zenuwstelsel die kenmerkend zijn voor multiple sclerose (MS).

Bij gentherapie wordt een gen (een stukje DNA) in cellen ingebracht. Hierbij wordt een virus dat ontdaan is van zijn ziekmakende eigenschappen – aangeduidt als virale vector – als transportmiddel gebruikt. Met behulp van het ingebrachte DNA kunnen deze cellen eiwitten produceren die gebruikt kunnen worden als medicijn. De hersencellen produceren zo dus zelf de medicatie. Deze therapeutische strategie is veelbelovend voor de behandeling van neurologische aandoeningen. Onderzoekers van het Nederlands Herseninstituut hebben nu een belangrijke stap gezet om dit mogelijk te maken voor de behandeling van MS.

Virale vectoren als transportmiddel

Bij MS ontstaan in de hersenen en het ruggenmerg ontstekingen die myeline, een beschermend vetlaagje rondom de uitlopers van zenuwcellen, beschadigen. Waar bij gentherapie normaal gesproken injecties in de hersenen worden gebruikt om de virale vector op de te behandelen plek te krijgen, is dit bij MS niet haalbaar. De ontstekingshaarden ontstaan namelijk op onvoorspelbare plekken in het zenuwstelsel.

Het onderzoeksteam gebruikte daarom een virale vector met een speciaal ontworpen eiwitkapsel als transportmiddel. Met dit speciale eiwitkapsel kan deze virale vector na een simpele injectie in de bloedbaan de bloed-hersenbarrière passeren en de hersenen bereiken. “We hoeven zo dus niet meer in het brein te injecteren,” zegt Paul Nijhuis, eerste auteur van de studie, “dit heeft als groot voordeel dat er geen complexe neurochirurgische operatie meer nodig is om het therapeutische gen op zijn plek te krijgen”.

Celtype-specifieke expressie

Bij gentherapie die wordt toegediend via de bloedbaan is het belangrijk dat het therapeutische eiwit alleen in het te behandelen orgaan en in de juiste cellen wordt geproduceerd zodat ongewenste bijwerkingen worden vermeden. Deze studie onderzocht daarom virale vectoren die specifieke ‘promotoren’ bevatten. Promotoren zijn stukjes DNA die als genschakelaar werken en daarmee bepalen in welke cellen een gen aan of uit staat.

De onderzoekers brachten virale vectoren met verschillende promotoren in bij muizen en analyseerden in welke cellen en organen genexpressie kon worden gedetecteerd. De meeste promotoren hadden een sterke specificiteit voor de beoogde celtypen in het zenuwstelsel, en vrijwel geen expressie buiten het zenuwstelsel. Nijhuis licht toe: “Als je een gentherapie selectief in bepaalde celtypes kunt activeren wordt de behandeling specifiek voor die cel”.

Werking behouden bij ontsteking

De onderzoekers gingen nog een stap verder door te testen of de promotoren ook cel-specifiek blijven werken in een ontstoken brein, zoals dat voorkomt bij MS. Hiervoor gebruikte zij een muismodel dat het MS-ziektebeeld nabootst. Ook in dit model bleven de promotoren actief in de beoogde celtypen, zelfs binnen de ontstekingshaarden. Dit is een belangrijke bevinding, omdat juist deze ontstoken gebieden het doelwit zijn voor gentherapie. “Voor MS zijn de myeline vormende cellen van groot belang voor het herstel en het is ons gelukt juist deze cellen te bereiken met onze minimaal-invasieve gentherapie”, legt Nijhuis uit.

Toekomstig onderzoek

In eerder recent gepubliceerd onderzoek zijn, gebruikmakend van de unieke collectie hersenweefsel van MS-patiënten uit de Nederlandse Hersenbank (NHB), mogelijke genen geïdentificeerd die geschikt zijn voor gentherapie. Inge Huitinga, neuroimmunoloog en directeur van de NHB, schetst de vervolg stappen die al in gang zijn gezet: “We zijn de therapeutische effecten van deze genen nu aan het onderzoeken met de door Paul Nijhuis ontwikkelde methode, eerst in het diermodel, en we hopen in de toekomst zicht te bieden op een regeneratieve therapie om gericht ontstekingen te behandelen bij mensen met MS”. Joost Smolders, neuroloog bij het Erasmus MC Rotterdam, voegt hier aan toe: ”MS behandelingen richten zich nu vooral op het voorkomen of remmen van ontsteking. Het voornaamste doel hiervan is een toename van de beperkingen te voorkomen. Als dit onderzoek leidt tot nieuwe behandelingen die door MS beschadigd weefsel kunnen herstellen, kan dat zeer betekenisvol zijn om mensen met MS in neurologisch functioneren te laten verbeteren.”

Bron: Molecular Therapy Methods

Bekijk de infographic

Contact

Onderzoekers: Paul Nijhuis (p.nijhuis@nin.knaw.nl) en Joost Verhaagen (j.verhaagen@nin.knaw.nl)
Media contact: Communicatieafdeling (communicatie@nin.knaw.nl)

Over het Nederlands Herseninstituut

In het Nederlands Herseninstituut wordt onderzoek gedaan naar neuronale circuits en hun rol in onze mentale functies. Hierbij gaan innovatief fundamenteel en state-of-the-art translationeel onderzoek naar het niet goed functioneren van circuits in hersenziekten hand in hand. Het onderzoek naar gentherapie voor MS is een samenwerking tussen de onderzoeksgroepen Neuroregeneratie (geleid door Joost Verhaagen) en Neuroimmunologie (geleid door Inge Huitinga).

Over de Start2Cure foundation

De Start2Cure Foundation heeft dit onderzoek mede-gefinancierd. De Start2Cure Foundation is opgericht om op korte termijn de levenskwaliteit van mensen met progressieve multiple sclerose te verbeteren en op de lange termijn genezing van de ziekte dichterbij te brengen. De stichting stelt enerzijds subsidies beschikbaar voor medisch wetenschappelijk onderzoek en anderzijds voor sociaal maatschappelijke initiatieven. Lees meer over de Start2Cure Foundation met behulp van de volgende links:

Home

Herstellen van hersenschade in MS

Over Health-Holland

Het samenwerkingsproject is medegefinancierd door inzet van PPS-toeslag die door Health~Holland, Topsector Life Sciences & Health, is toegekend ter stimulering van publiek-private samenwerkingen.

https://www.health-holland.com/