Gentherapie herstelt fijne handmotoriek in ratten met ruggenmergschade

Onderzoekers van het Nederlands Herseninstituut en King’s College London hebben laten zien dat ratten met een dwarslaesie na behandeling met gentherapie handbewegingen opnieuw kunnen aanleren. Dit hebben zij  gepubliceerd in het tijdschrift Brain.

Mensen met een dwarslaesie verliezen vaak het vermogen om alledaagse handelingen uit te voeren waarvoor gecoördineerde handbewegingen nodig zijn, zoals schrijven, een tandenborstel vasthouden of een glas oppakken. Het herwinnen van de handfunctie zou voor deze patiënten een enorme verbetering van hun onafhankelijkheid en kwaliteit van leven betekenen. Er zijn nu nog geen regeneratieve behandelwijzen, dit zijn behandelwijzen waarbij beschadigde delen van het lichaam herstellen.

De onderzoekers testten een nieuwe gentherapie, waarmee de regeneratie van het beschadigde ruggenmerg werd gestimuleerd.Deze therapie kon door middel van een regulier antibioticumworden aan en uitgezet. Professor Elizabeth Bradbury van het Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience (IoPPN) zei: ‘Waar we heel erg enthousiast over zijn is dat we met die gen-schakelaar precies in de hand hebben hoe lang we de medicatie toedienen. Dat betekent dat we steeds dichter bij de optimale duur van toediening komen die nodig is voor herstel. Met specifieke gentherapie zouden we grote stukken van het ruggenmerg kunnen behandelen met één injectie. Met de gen-schakelaar kunnen we nu het gen uitschakelen als het niet langer nodig is.’

Nieuwe zenuwverbindingen worden gevormd

Na traumatisch ruggenmergletsel vormt zich ondoordringbaar littekenweefsel dat voorkomt dat er nieuwe connecties ontstaan tussen de zenuwcellen boven en onder het letsel. Gentherapie zorgt ervoor dat cellen het enzym chondroïtinase gaan produceren, dit breekt het littekenweefsel af, waardoor zenuwverbindingen opnieuw kunnen worden gevormd.

In de meeste gevallen doet een dwarslaesie zich voor op nekhoogte, en tast alle vier de ledematen aan. De onderzoekers pasten de gentherapie toe op ratten met ruggenmergletsel dat erg veel leek op een dwarslaesie bij mensen na een auto-ongeluk of een ernstige val. Dr Emily Burnside van het IoPPN legt uit: ‘Ratten en mensen gebruiken een vergelijkbare volgorde van gecoördineerde bewegingen als ze naar objecten reiken en grijpen. We ontdekten dat als we de gentherapie twee maanden aan lieten staan, de ratten trefzeker suikerkorrels konden oppakken. We vonden ook een spectaculaire toename van activiteit in het ruggenmerg van deze ratten, omdat er nieuwe zenuwverbindingen aangemaakt bleken te zijn.’

Het ‘stealth gen’

De onderzoekers moesten nog wel het probleem oplossen van het immuunsysteem dat de genschakelaar inactiveerde. Om dit te omzeilen werd een ‘stealth gen’ ingebouwd, dat de genschakelaar verborgen hield voor het immuunsysteem. De onderzoekers van King’s College werkten samen met collega’s van het Nederlands Herseninstituut om deze ‘stealth gen’-schakelaar voor chondroïtinase te creëren. Professor Joost Verhaagen van het Nederlands Herseninstituut legt uit: “Het gebruik van deze ‘stealth gen’-schakelaar verbetert de veiligheid en is een bemoedigende stap in de richting van het verder ontwikkelen van effectieve gentherapie voor ruggenmergletsel. Dit is de eerste keer dat gentherapie met een ‘stealth gen’-schakelaar aantoonbaar werkt in een dier”.

De gentherapie is nog niet zo ver dat hij bij mensen gebruikt kan worden. Hoewel de mogelijkheid om het gen uit te schakelen wel een zekere veiligheid biedt, troffen de onderzoekers toch nog een kleine hoeveelheid van het actieve gen aan, zelfs als de schakelaar was uitgezet. Er wordt nu dus gewerkt aan een manier om het gen geheel uit te schakelen om de therapie vervolgens bij grotere diersoorten te kunnen gaan testen.

Het onderzoek wordt gefinancierd door de Medical Research Council, de International Spinal Research Trust, Wings for Life en endParalysis.