Gentherapie kan ook met nanodeeltjes

Nanodeeltjes van siliciumoxide kunnen een werkend gen afleveren in de hersencellen van muizen. Wetenschappers van de Universiteit van Buffalo (New York) hebben dat aangetoond in een experiment dat uitzicht biedt op een nieuwe en misschien veiliger vorm van gentherapie. Doorgaans worden virussen gebruikt om erfelijk materiaal van buiten in het DNA van een cel te bouwen (Proceedings of the National Academy of Sciences, 25 juli).

Gentherapie beoogt mensen te behandelen die leiden aan een (erfelijke) ziekte doordat ze drager zijn van een gen dat niet goed werkt. Sinds de jaren tachtig wordt geprobeerd om genen die wél functioneren in stamcellen in te bouwen met behulp van aangepaste virussen – organismen die zich vermenigvuldigen door hun genetisch materiaal de cel van een gastheer binnen te loodsen. Als een werkend gen is ingebouwd in het DNA van een stamcel is het genetische defect ook verholpen in cellen die uit deze stamcellen voortkomen.

Gentherapie met virussen bij mensen heeft risico's. Enkele patiëntjes met de zeldzame afweerstoornis Scid bij wie een virus DNA verkeerd inbouwde in stamcellen kregen kanker, tenminste één van hen is overleden. Een patiënt met de stofwisselingsziekte ornithine transcarbamylase deficiëntie overleed aan een afweerreactie tegen een overdosis van het adenovirus (een verkoudheidsvirus) dat een gendefect moest herstellen.

Volgens de onderzoekers kunnen nanodeeltjes voor virussen een veiliger en efficiënt alternatief bieden. Paras Prasad van de Universiteit van Buffalo en zijn collega's verbonden bolletjes siliciumdioxide (30 nanometer in diameter, een nanometer is een miljoenste millimeter) met een cirkelvormig stukje DNA (plasmide) dat een groen fluorescerend eiwit (GFP) kan produceren. De bolletjes werden ook voorzien van een aanhangsel dat een specifieke cel kan herkennen. Ze werden geïnjecteerd in de substantia nigra, een deel van het (muizen)brein dat neuronen bevat die de neurotransmitter dopamine aanmaken. Dit zijn de zenuwcellen die verloren gaan bij mensen met de ziekte van Parkinson.

Het nanodeeltje beschermt het GFP-gen dat eraan vast zit tegen afbraak door enzymen. De mate waarin het GFP tot expressie kwam was vergelijkbaar met het resultaat dat eerder werd bereikt met een aangepast herpesvirus. Hoe het koppel van DNA en nanodeeltje de hersencellen binnendringt is nog onduidelijk.

Volgens Gerard Wagemaker, bijzonder hoogleraar gentherapie aan de Erasmus Universiteit, is het vervangen van virussen door nanodeeltjes als drager van genetisch materiaal een veelbelovende methode. Hij wijst er wel op dat Prasad de cirkelvormige plasmiden niet bouwt in het reguliere DNA van de stamcellen. Het erfelijk materiaal kan verloren gaan en wordt niet vanzelfsprekend gekopieerd als die cellen zich vermenigvuldigen.

    • Michiel van Nieuwstadt