Gentherapie beschermt tegen schade hartinfarct

Invaliderende schade aan organen en lichaamsweefsels na een tijdelijk zuurstoftekort is te voorkomen met preventieve gentherapie. Amerikaanse en Canadese onderzoekers hebben bij ratten aangetoond dat vijf weken van tevoren gegeven preventieve gentherapie goed beschermt tegen zuurstofschade in de lever, in spieren en in het hart. Een maand na een kunstmatig opgewekt hartinfarct hadden de behandelde ratten bijvoorbeeld beduidend minder restschade aan hun hart dan de dieren die geen preventieve gentherapie hadden gehad. (Proceedings of the National Academy of Sciences, online 3 aug)

Bij de gentherapie wordt in de doelorganen een veranderd virus ingespoten waarin een menselijk gen zit. Het virus infecteert daarna de cellen en stelt het ingebrachte gen in staat om actief te worden. Het gen codeert voor een eiwit dat schade door zuurstoftekort beperkt. De gentherapie werd vijf weken voorafgaand aan de zuurstofschade gegeven. Dat was nodig omdat schadereductie binnen een uur cruciaal is. Het schadebeperkende eiwit mag echter niet ontstaan zolang er wel voldoende zuurstof aanwezig is, want dan ontstaat ook weefselschade. De gentherapie is daarom zo ontworpen dat het gen alleen actief is onder zuurstofarme omstandigheden. Dat is gedaan met een moleculaire schakelaar die alleen op `aan' gaat als er zuurstoftekort bestaat.

Schade door zuurstoftekort ontstaat na een hart- of herseninfarct. Tijdens een infarct raakt een slagader verstopt die zuurstofrijk bloed aanvoert. Het weefsel dat stroomafwaarts van het verstopte bloedvat ligt komt dan zonder zuurstof, totdat de verstopping is opgeheven. Dat gebeurt soms spontaan, soms na behandeling. Zuurstoftekort ontstaat behalve bij een infarct ook bij patiënten met sepsis (bloedvergiftiging), na een ongeluk en tijdens sommige operaties.

Mensen en alle andere dieren beschikken over een systeem dat beschermt tegen zuurstofschade. Het is alleen traag. Het tegen zuurstofschade beschermende eiwit dat nu bij de experimentele gentherapie binnen één uur ontstaat, verschijnt onder normale fysiologische omstandigheden pas na zes uur. En dan is het al te laat. Mensen maken bij zuurstoftekort erytropoëtine (ofwel epo, bekend als doping bij duursporters). Bij zuurstoftekort ontstaan ook groeifactoren die nieuwe bloedvaatjes laten groeien, en een aantal antioxidanten die beschermen tegen schade door de verstoorde zuurstofhuishouding.

Het gen voor één van die antioxidanten (heem-oxygenase-1) is voor de experimentele gentherapie gebruikt. Als moleculaire schakelaar is de promotor voor de aanmaak van epo gebruikt: het erytropoëtine hypoxie response element. Met de combinatie is volgens de onderzoekers het bewijs voor het concept van preventieve gentherapie bij zuurstoftekort geleverd. In de toekomst kunnen mensen die met bloedvergiftiging op de intensive care komen, mensen die een grote operatie moeten ondergaan en hartpatiënten met een groot risico op een hartinfarct er mogelijk mee geholpen worden.