Project: Development of exon-skip gene therapy for Duchenne Muscular Dystrophy
Onderzoeker: Prof. dr. Annemieke Aartsma-Rus
Auteur: Marc van Bijsterveldt
Voor het eerst is er hoop op genezing van de dodelijke, erfelijke spierziekte van Duchenne. Een geneesmiddel dat de manier beïnvloedt waarop het zieke gen wordt afgelezen, kan de achteruitgang van de spieren remmen. De vertaalslag van laboratorium naar klinisch onderzoek is tot dusver bijzonder succesvol verlopen, vooral dankzij de betrokkenheid van de onderzoekers onder leiding van de Leidse geneticus prof. dr. Gertjan van Ommen.
De spierdystrofie van Duchenne is een erfelijke aandoening die vooral jongens krijgen. De ziekte treft één op 3500 jongens. Zij worden gezond geboren, maar vanaf de kleutertijd gaan hun spieren achteruit. Meestal belanden zij rond hun tiende jaar in de rolstoel. Op jong volwassen leeftijd is vrijwel altijd kunstmatige beademing nodig, omdat de ademhalingsspieren niet meer goed functioneren. Ook het hart wordt aangetast. De meeste patiënten overlijden voor het dertigste levensjaar. Aan de oorzaak van de ziekte, het ontbreken van het eiwit dystrofine dat de spieren stevigheid geeft, was tot dusver niets te doen.
De onderzoeksgroep van Van Ommen doet al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw onderzoek naar Duchenne. Zij toonden aan dat het gen voor dystrofine het grootste menselijke gen is. Uit het onderzoek bleek ook dat de erfelijke beschadiging (mutatie) ertoe leidt dat dit gen niet goed afgelezen wordt. De informatie in ons DNA moet worden afgelezen uit de volgorde van de bouwstenen, weergegeven met de letters A, T, C en G. Telkens vormen drie van die 'letters' een instructie om een onderdeel (aminozuur) aan een eiwit toe te voegen. Door de mutatie gaat het herkennen van deze drieletterwoorden mis. Het lijkt op een recept waarin de spaties verkeerd geplaatst staan: he twor dtd anl astigomh etrec eptt elez en.
Zo'n erfelijke ziekte kan theoretisch worden genezen door het juiste gen in de cellen in te brengen. Deze benadering, gentherapie, staat de laatste jaren weer meer in de belangstelling. Bij de ziekte van Duchenne wordt deze aanpak bemoeilijkt door de grootte van het gen. Bovendien is het lastig om het werkzame gen in alle spiercellen in te brengen. De Leidse onderzoekers bedachten daarom een heel andere benadering. Zij maken gebruik van een specifiek middel (antisense-oligonucleotide) dat als een soort pleister hecht aan het 'recept' voor dystrofine. Dit 'recept' (boodschapper-RNA) is een kopie van de code in het DNA, dat elders in de spiercel wordt afgelezen en als programma dient voor de productie van dystrofine. Dankzij het geneesmiddel wordt daarbij het foute stuk overgeslagen, waardoor de rest weer normaal leesbaar is. Het resultaat is dat de cel een variant van dystrofine maakt, die weliswaar iets korter is, maar redelijk functioneert. Als het lukt om voldoende van dit kortere eiwit in de spieren te produceren, is de ziekte niet langer dodelijk. Er is dan een mildere variant van de ziekte van Duchenne ontstaan. Deze komt ook spontaan voor en staat bekend als de ziekte van Becker.
De onderzoekers hebben in proefdieren aangetoond dat hun idee in principe werkt. Vervolgens zijn, onder meer met steun van ZonMw en het Duchenne Parent Project, de eerste klinische studies opgezet. De productie van het middel en het klinisch onderzoek vinden plaats bij het bedrijf Biomarin (voorheen Prosensa), dat zich wil specialiseren in geneesmiddelen die gebaseerd zijn op antisense-DNA.
Na een succesvolle eerste studie zijn al vervolgstudies verricht in België en Zweden. Daaruit blijkt dat de toediening van het middel veilig is. Bij onderhuidse toediening traden geen ernstige bijwerkingen op. Bovendien bleek een duidelijk effect. In de spieren van patiënten werd dystrofine aangetoond. De productie van het eiwit was groter naarmate er meer van het geneesmiddel was toegediend. Alle patiënten werden vervolgens gedurende langere tijd behandeld. Na drie tot zes maanden bleken hun spieren beter te werken. Zij konden verder lopen in de 'zes minuten looptest'. Inmiddels wordt de behandeling in een grotere vergelijkende studie onderzocht. Het echte middel wordt daarin vergeleken met een nepmiddel (placebo).
Er bestaat inmiddels samenwerking tussen Prosensa en het grote farmaceutische bedrijf Glaxo SmithKline (GSK). Als ook de grotere studies gunstige resultaten laten zien, staat niets een wereldwijde introductie van dit geneesmiddel tegen de ziekte van Duchenne in de weg. Omdat het om een relatief zeldzame ziekte ('weesziekte') gaat, valt het onder de regelingen voor weesgeneesmiddelen.
‘Gertjan van Ommen heeft altijd geloofd in behandelmogelijkheden voor jongens met de dodelijke spierziekte van Duchenne. Maar voor onderzoek naar het aanpakken van het genetisch defect dat hun ziekte veroorzaakt, was lange tijd amper geld te vinden. Het werd zo een beetje afgedaan als ‘moleculair-biologische gymnastiek’. Maar Gertjan bleef overtuigd: het kan echt werken!
Wat heeft geholpen is zijn enorme netwerk, overal ter wereld. Hij wist precies wie waar zat, en ook wie specifieke bijdragen kon leveren. Vergeet ook niet zijn nauwe contacten met de patiëntenvereniging. Hij heeft altijd veel geleerd van patiënten en ouders. Hij was zeker een voorloper, maar Gertjan zou altijd zeggen: we hebben dit samen gedaan. Hij was een verbinder, iemand die de mensen om hem heen prikkelde steeds kritische vragen te blijven stellen.
Het project maakte een vliegende start omdat we vanuit het toenmalige AMC konden beschikken over gekweekte spiercellen van patiënten. Dat maakte een snelle stap naar klinische studies mogelijk. En inderdaad: het werkte. Maar helaas – zo bleek in die studies – waren de bijwerkingen te fors en het effect toch maar beperkt. Het bedrijf waarmee we werkten, ging er niet mee door.
Inmiddels zijn er in de Verenigde Staten drie middelen goedgekeurd op basis van het voorwerk van het LUMC. In de praktijk moet blijken of ze de progressie van de ziekte inderdaad afremmen. Gelukkig zijn de vooruitzichten door een goede behandeling van klachten en complicaties wel enorm verbeterd. Toen Gertjan begon, werden jongens met Duchenne hooguit 16, inmiddels is 30 jaar niet ongebruikelijk.’