GENVONDST MAAKT ERFELIJKE ANEMIE RIJP VOOR GENTHERAPIE

Antropogenetici aan de Vrije Universiteit in Amsterdam hebben het belangrijkste gen gevonden dat Fanconi-anemie (bloedarmoede) veroorzaakt. Hetzelfde gen is, met een andere methode, ook gevonden door een groot internationaal consortium waar onderzoekers van de Leidse universiteit en ook weer van de Vrije Universiteit in mee werkten. De vondsten zijn back to back gepubliceerd in Nature Genetics (1 nov).

Fanconi-anemie is een zeldzame ziekte, gekenmerkt door aangeboren afwijkingen, ernstige bloedarmoede die op jonge leeftijd ontstaat en een verhoogde kans op kanker in de jeugdjaren, meestal fataal verlopende acute myeloïde leukemie. De patiënten worden vaak niet ouder dan een jaar of 15 en sterven meestal aan leukemie of aan de gevolgen van bloedarmoede. De aangeboren afwijkingen bij Fanconi-anemie zijn heel verschillend: het ontbreken van een duim of spaakbeen, doofheid, een kleine schedel, groei-achterstand en nieraandoeningen. De ernstige bloedarmoede, waarbij soms al op achtjarige leeftijd vrijwel geen bloedcellen worden geproduceerd in het beenmerg, kan worden bestreden met een beenmergtransplantatie. Maar dat vereist de aanwezigheid van een geschikte donor, en dat is slechts bij 20% van de patiënten het geval.

De Zwitserse kinderarts G. Fanconi onderscheidde de ziekte in 1927 van andere vormen van ernstige bloedarmoede. De oorzaak van Fanconi-anemie ligt in een gendefect, waardoor de lichaamscellen van de patiënten overgevoelig zijn door lichaamsvreemde moleculen die in staat zijn cross links te vormen. Dat wil zeggen dat de cel zich niet weet te beschermen tegen moleculen met twee reactieve groepen die bijvoorbeeld met twee DNA-ketens, of twee eiwitten of andere macromoleculen, chemische bindingen aangaan. Gebroken chromosomen zijn het microscopisch zichtbare resultaat, maar misschien is er veel meer schade in de cellen aangericht. De ziekte erft recessief over, wat betekent dat beide ouders een ziekmakend en een gezond gen dragen en zelf niet ziek zijn. Volgens de kansverdeling krijgt dan een kwart van hun kinderen de ziekte.

De diagnostiek gebruikt de overgevoeligheid van de patiëntencellen: een celkweek van een kind met mogelijk Fanconi-anemie wordt blootgesteld aan een crosslinkende stof, bijvoorbeeld het kankermedicijn mitomycine C. Als de cellen dat niet overleven is de diagnose gesteld. In de jaren tachtig werd ontdekt dat minstens vijf genen - als ze defect zijn - de oorzaak voor Fanconi-anemie kunnen zijn. Dat gebeurde met hybridisatieproeven, waarbij twee cellen van verschillende patiënten worden samengesmolten tot één cel. Gehybridiseerde cellen van twee patiënten overleefden soms een behandeling met crosslinkende stof, terwijl de aparte cellen te gronde gingen. Verenigd hieven ze elkaars defect op, wat op verschillende genetische oorzaken duidde.

De vermoedelijk vijf genen die zo zijn gevonden worden simpelweg aangeduid als de A-, B-, C-, D- en E-genen. Het C-gen werd in 1992 gevonden met een methode die ook gebruik maakt van de dodelijke invloed van crosslinkende stoffen op cellen van patiënten. Uit witte bloedcellen van een niet-patiënt werd messenger RNA gewonnen en daarvan werd met een bekende methode kopie DNA gemaakt. De verzameling kopie-DNA bevat alle genen die tot expressie komen, en hopelijk ook de Fanconi-genen. Die ongeveer 40.000 verschillende genen werden in cirkelvormige stukjes DNA (plasmiden) ingebouwd en in cellen van Fanconi-patiënten gebracht. Daarna werden de cellen aan crosslinkers blootgesteld. Overlevende cellen zouden het intacte gen bevatten. Na een lang selectieproces rolde daar het C-gen uit en de verwachting was dat de andere genen spoedig zouden volgen. Dat mislukte tot de VU-antropogenetici zich ermee bemoeiden en het A-gen vonden. Het A-gen is defect bij 65% van de Fanconi-patiënten.

De vondst is wetenschappelijk en wellicht ook voor de patiënten van belang omdat Fanconi-anemie een belangrijke kandidaat voor gentherapie is. Het betreft een ziekte die aangeboren afwijkingen veroorzaakt, maar die dodelijk is doordat de bloedcellen afsterven. Gentherapie waarbij lichaamscellen blijvend worden veranderd door er een intacte kopie van een gen in te bouwen is op korte termijn eigenlijk alleen voorstelbaar bij bloedcellen. De stamcellen, de beenmergcellen waaruit alle rode en witte bloedcellen en de bloedplaatjes worden gemaakt, kunnen uit het lichaam worden gehaald, in het lab een goede kopie van het gen krijgen en dan weer aan de patiënten worden teruggegeven. Die techniek is onmogelijk bij lichaamscellen die tot vastzittende weefsels behoren. Aan de VU zijn inmiddels de eerste voorbereidingen getroffen om samen met Amerikaanse collega's gentherapie-experimenten bij Fanconi-Anemiepatiënten te ontwikkelen. Naar de andere Fanconi-genen wordt nog gezocht.

    • Wim Köhler