Voor het eerst is iemands leven gered met behulp van genbewerking.
De één jaar oude Layla zou sterven aan leukemie, toen alle standaard behandelmethoden niet bleken aan te slaan. ‘Maar we wilden niet opgeven en vroegen de dokters om alles te proberen’, zegt haar moeder in een verklaring die is vrijgegeven door Great Ormond Street Hospital in Londen, waar Layla (foto hiernaast) werd behandeld.
En dat deden ze. Layla’s dokters kregen toestemming om een experimentele vorm van gentherapie te gebruiken, die gebruikt maakt van genetisch gemodificeerde immuuncellen van een donor. Binnen een maand hadden deze cellen alle kankercellen in haar beenmerg gedood.
Het is nog te vroeg om te zeggen dat ze genezen is, benadrukte het team tijdens een persconferentie in Londen op 5 november. Dat zal pas na één of twee jaar blijken. Maar tot nu toe gaat het goed met haar en lijkt het er niet op dat de kanker terugkomt. Andere patiënten ondergaan nu dezelfde behandelmethode.
Experimentele behandeling
Bij Layla werd, toen ze nog maar drie maanden oud was, acute lymfatische leukemie vastgesteld, een ziekte waarbij kankerstamcellen in het beenmerg grote hoeveelheden onvolgroeide immuuncellen aan het bloed afgeven. Ze werd direct naar Great Ormond Street gebracht om de standaardbehandeling met chemotherapie te starten, gevolg door een beenmergtransplantatie om het immuunsysteem te herstellen.
Bij oudere kinderen is deze behandeling meestal succesvol, zegt Sujith Samarasinghe, een leukemiespecialist van het ziekenhuis en één van Layla’s dokters. Maar voor kinderen zo jong als Layla is het genezingspercentage maar 25 procent.
Layla had geen geluk. Ook na de chemotherapie had ze nog kankercellen in haar lichaam. Toch werd besloten om een beenmergtransplantatie uit te voeren. ‘We hoopten op een graft-versus-leukemie-reactie’, zegt Paul Veys, hoofd beenmergtransplantaties van het ziekenhuis. Dat betekent dat de immuuncellen uit het donorbeenmerg de kanker aanvallen – maar dit gebeurde niet.
Binnen twee maanden had Layla een terugval. ‘In dit stadium is het meestal hopeloos’, zegt Veys. Haar ouders Ashleigh en Lisa kregen te horen dat er niets meer gedaan kon worden. Maar ze stonden erop dat de dokters niet opgaven. Dus het team stuurde een e-mail naar Waseem Qasim van University College Londen, die een vorm van gentherapie ontwikkelt om kanker te behandelen.
Celaanval
Het idee is om de immuuncellen uit het lichaam van de patiënt te verwijderen, ze vervolgens genetisch te modificeren om kankercellen aan te vallen en ze dan terug te plaatsen in het lichaam. Op verschillende plekken wordt dit al op mensen getest. Bij sommige proeven wordt een gen toegevoegd voor de receptor CAR19, die aan de buitenkant van T-cellen zit. Dit programmeert de T-cellen om cellen met het proteïne CD19 op hun oppervlak – dat wordt gevonden op cellen die acute lymfatische leukemie veroorzaken – op te zoeken en te doden.
Maar het op maat maken van T-cellen voor iedere kankerpatiënt is niet goedkoop. En Layla had niet genoeg T-cellen meer in haar lichaam om het te laten werken. ‘Ze was te klein en te ziek’, zegt Qasim.
Qasims team was bezig met het ontwikkelen van behandelingen waarin T-cellen van een gezonde donor worden aangepast, zodat ze mogelijk aan honderden patiënten gegeven kunnen worden. Normaal zouden T-cellen van iemand die geen perfecte match is, alle cellen van de ontvanger als vreemd zien en ze aanvallen. Om dit te voorkomen, gebruikte Qasim’s team genbewerking om het gen in de donorcellen dat een receptor maakt die andere cellen als vreemd herkent, uit te schakelen.
Moleculaire schaar
Conventionele gentherapie kan alleen gebruikt worden om genen toe te voegen aan DNA. Maar met genbewerking kunnen specifieke DNA-sequenties geknipt worden met een ‘moleculaire schaar’, wat mutaties veroorzaakt die een specifiek gen uitschakelen. De moleculaire schaar van Qasim was van een soort dat bekend staat als Talen-eiwitten.
Maar er is nog een probleem. Het immuunsysteem van de ontvanger herkent ook vreemde T-cellen en zal ze aanvallen. In leukemiepatiënten is dit geen probleem, omdat ze medicijnen krijgen die hun immuunsysteem vernietigen. Maar een van deze medicijnen – een antilichaam – vernietigt ook gedoneerde T-cellen. Dus schakelde het team van Qasim ook een tweede gen in de donor-T-cellen uit, wat ze onzichtbaar maakt voor het antilichaam.
Toen Layla’s dokters Qasim benaderden, waren zijn aangepaste T-cellen, die UCART19-cellen heten en ontwikkeld zijn in samenwerking met het biotechbedrijf Cellectis uit New York, alleen nog maar op muizen getest. ‘Het was eng om te denken dat de behandeling nog nooit bij een mens was gebruikt’, zegt Layla’s vader Ashleigh. ‘Maar we twijfelden geen moment of we de behandeling wilden proberen. Ze was ziek en had veel pijn, dus we moesten iets doen.’ En het werkte binnen een paar weken.
Dit is pas de tweede keer dat genbewerkte cellen bij mensen zijn gebruikt. De allereerste test paste T-cellen in mensen met hiv aan om ze resistenter te maken tegen het virus, maar voor deze deelnemers was er geen acuut sterfgevaar.
Hak en hervorm
De moleculaire schaar die gebruikt worden om genen uit te schakelen, knipt soms op de verkeerde plek, wat een klein risico geeft op een averechts effect, zoals het veranderen van gezonde cellen in kankercellen.
Maar na drie maanden kreeg Layla haar tweede beenmergtransplantatie om haar immuunsysteem te herstellen. De gezonde immuuncellen herkenden de UCART19-cellen als vreemd en vernietigden deze, dus Layla heeft geen genetisch gemodificeerde cellen meer in haar lichaam.
Layla zal regelmatig getest worden totdat haar dokters zeker weten dat de kanker weg is. ‘Het is te vroeg om te zeggen dat ze genezen is’, zegt Samrasinghe, maar ze is levend en wel.
Cellectis wil begin 2016 beginnen met volledige klinische trials. Qasim zegt dat andere patiënten in het Verenigd Koninkrijk ook al behandeld worden met de cellen, maar hij wil geen details geven. Het team zal de casus presenteren tijdens de bijeenkomst van de American Society of Hematology in Florida in december.
We zullen op de resultaten van die trials moeten wachten om zeker te weten dat dit geen uniek geval was, maar als ze succesvol zijn, is het een grote stap vooruit in de behandeling van leukemie en andere soorten kanker, zegt Qasim. ‘Het is ontzettend bemoedigend’, zegt hij. ‘Er zijn een hele hoop andere ziekten waar we nu behandelingen voor kunnen ontwikkelen.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: