Gentherapie heeft levensverwachting verhoogd

Door specifieke genen aan te pakken, is het mogelijk om de gemiddelde levensduur van veel diersoorten, waaronder zoogdieren, te verlengen, zoals in veel studies is aangetoond. Tot nu toe betekende dit echter het onomkeerbaar veranderen van de genen van dieren in de embryonale ontwikkelingsfase, een aanpak die voor het menselijk lichaam niet haalbaar is. Wetenschappers van het Spaanse Nationale Centrum voor Kankeronderzoek (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO), onder leiding van directeur María Blasco, hebben aangetoond dat de levensduur van muizen kan worden verlengd met een enkele injectie met een medicijn dat direct inwerkt op de genen van het dier op volwassen leeftijd. Ze deden dit met behulp van gentherapie, een strategie die nog nooit eerder is gebruikt om veroudering tegen te gaan. Het gebruik van deze methode bij muizen wordt erkend als veilig en effectief.

De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift EMBO Molecular Medicine. Met behulp van gentherapie bereikten wetenschappers van het CNIO, in samenwerking met Eduard Ayuso en Fátima Bosch van het Centrum voor Dierlijke Biotechnologie en Gentherapie van de Autonome Universiteit van Barcelona (Universitat Autònoma de Barcelona), een "verjongend" effect in experimenten met volwassen (één jaar oude) en oude (twee jaar oude) muizen.

Muizen die op éénjarige leeftijd werden behandeld, leefden gemiddeld 24% langer, en op tweejarige leeftijd gemiddeld 13%. De behandeling leidde ook tot significante verbeteringen in de gezondheid van de dieren, waardoor de ontwikkeling van leeftijdsgebonden ziekten zoals osteoporose en insulineresistentie werd vertraagd en verouderingsindicatoren zoals neuromusculaire coördinatie werden verbeterd.

De gebruikte gentherapie bestond uit het injecteren van dieren met een virus met gemodificeerd DNA, waarbij de virale genen vervangen waren door genen voor het enzym telomerase, dat een sleutelrol speelt bij veroudering. Telomerase herstelt de uiteinden van chromosomen, de zogenaamde telomeren, en vertraagt zo de biologische klok van de cel en daarmee van het hele organisme. Het virus fungeert als transportmiddel en transporteert het telomerasegen naar de cellen.

De studie "toont aan dat het mogelijk is om op telomerase gebaseerde gentherapie tegen veroudering te ontwikkelen zonder de incidentie van kanker te verhogen", aldus de auteurs. "Naarmate organismen ouder worden, loopt hun DNA schade op door de verkorting van telomeren, en [deze studie] toont aan dat op telomerase gebaseerde gentherapie het begin van dergelijke schade kan herstellen of vertragen."

Telomeren beschermen de uiteinden van chromosomen, maar ze kunnen dit niet oneindig blijven doen: met elke celdeling worden telomeren korter, totdat ze zo kort zijn dat ze hun functionaliteit volledig verliezen. Hierdoor stopt de cel met delen en veroudert of sterft af. Telomerase voorkomt dit door telomeerverkorting te voorkomen of zelfs hun lengte te herstellen. In wezen stopt of reset het de biologische klok van de cel.

Maar in de meeste cellen is het telomerase-gen alleen vóór de geboorte actief; in volwassen cellen, op enkele uitzonderingen na, wordt telomerase niet tot expressie gebracht. Deze uitzonderingen zijn volwassen stamcellen en onbeperkt delende kankercellen, die daarom onsterfelijk zijn: een aantal studies heeft aangetoond dat de sleutel tot de onsterfelijkheid van tumorcellen juist de expressie van telomerase is.

Het is dit risico – een verhoogde kans op het ontwikkelen van kankergezwellen – dat het onderzoek naar de ontwikkeling van antiverouderingsmedicijnen op basis van telomerase tegenhoudt.

In 2007 toonde Blasco's groep aan dat het mogelijk was om de levensduur te verlengen van transgene muizen waarvan het genoom in het embryonale stadium onomkeerbaar was veranderd: de wetenschappers dwongen hun cellen om telomerase te produceren en voegden er bovendien extra kopieën van kankerresistente genen aan toe. Zulke dieren leven 40% langer dan normaal, zonder kanker te krijgen.

De muizen die in de huidige experimenten gentherapie kregen, zijn ook kankervrij. De Spaanse wetenschappers denken dat dit komt doordat de behandeling begint wanneer de dieren volwassen zijn en daardoor niet de tijd hebben om voldoende afwijkende delingen te verzamelen om tumoren te veroorzaken.

Bovendien is het type virus dat gebruikt wordt om het telomerase-gen in cellen te brengen van groot belang. De auteurs kozen voor ogenschijnlijk veilige virussen die met succes zijn gebruikt in gentherapie voor hemofilie en oogziekten. Het gaat hierbij met name om niet-replicerende virussen die afkomstig zijn van andere virussen die niet pathogeen zijn voor de mens.

Deze studie wordt vooral gezien als een bewijs dat telomerase-gengebaseerde therapie een haalbare en over het algemeen veilige aanpak is om de ziektevrije levensduur te verlengen en ziekten te behandelen die verband houden met korte telomeren.

Hoewel deze methode op korte termijn misschien niet toepasbaar is als antiverouderingsbehandeling voor mensen, kan het wel nieuwe mogelijkheden bieden voor de behandeling van ziekten die verband houden met abnormaal korte telomeren in weefsels, zoals sommige gevallen van longfibrose bij mensen.

Volgens Blasco wordt veroudering momenteel niet als een ziekte beschouwd, maar wetenschappers beschouwen het steeds vaker als een veelvoorkomende oorzaak van aandoeningen zoals insulineresistentie of hart- en vaatziekten, die met de leeftijd vaker voorkomen. Door cellulaire veroudering te behandelen, zouden we deze ziekten kunnen voorkomen.

"Omdat de vector die we gebruikten het doelgen (telomerase) gedurende een lange periode tot expressie brengt, konden we het beperken tot één enkele toediening", legt Bosch uit. "Dit is mogelijk de enige praktische oplossing voor anti-agingtherapie, aangezien andere strategieën toediening van het medicijn gedurende het hele leven van de patiënt vereisen, wat het risico op bijwerkingen verhoogt."

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]