Mogelijk kan het genetisch modificeren van hersencellen er ooit voor zorgen dat de ziekte van Alzheimer te voorkomen is. Onderzoekers hebben ontdekt dat het aanpassen van een bepaald gen in menselijke zenuwcellen de productie van een eiwit geassocieerd met de ziekte kan verlagen. Tot nog toe is dit echter alleen gedaan in een petrischaaltje.
Alzheimer is de voornaamste veroorzaker van dementie. Het risico om de ziekte te krijgen, stijgt sterk naarmate we ouder worden. Ongeveer een op de vier mensen boven de negentig heeft het. De oorzaak van alzheimer is echter nog steeds niet helemaal duidelijk.
De leidende hypothese is dat de ziekte te wijten is aan het samenklonteren van een eiwit genaamd bèta-amyloïde buiten de cellen. Dit eiwit ontstaat wanneer een ander eiwit – het amyloïdevoorlopereiwit – opgeknipt wordt door het bèta-secretase-enzym.
Langer leven
In 2012 ontdekten wetenschappers dat sommige mensen van Scandinavische afkomst een genvariant bezitten genaamd A673T. Die zorgt ervoor dat zij een vier keer kleinere kans hebben om alzheimer te krijgen. ‘Je bent niet alleen beschermd tegen alzheimer, maar je hebt ook aanleg om langer te leven’, zegt neurowetenschapper Jacques Tremblay van de Laval-universiteit in Canada. ‘Er is geen keerzijde.’
Veel varianten van het gen voor het amyloïdevoorlopereiwit verhogen het risico op alzheimer. Maar de A673T-variant, waarin één enkele letter in de DNA-code veranderd is, verlaagt juist de productie van bèta-amyloïde. Dit doet het gen door de plek waaraan het bèta-secratase-enzym bindt te veranderen. Ook zorgt het ervoor dat de resulterende bèta-amyloïde minder gemakkelijk samenklontert.
Evolutie helpen
De A673T-variant komt in Scandinavië voor bij ruwweg 1 op de 150 mensen. Daarbuiten is deze variant zeldzaam. Doordat de voordelen van de genvariant pas op zeer late leeftijd tot uiting komen, wordt er volgens Tremblay niet evolutionair op geselecteerd. Dit betekent dat de variant zich niet verspreidt.
De onderzoeker meent dat het ‘aanbrengen’ van deze variant in de hersencellen door genetische modificatie veel van dezelfde voordelen zou kunnen opleveren als het natuurlijk erven ervan. Zijn team heeft de eerste stappen gezet om dat te bewijzen. Het toonde aan dat de productie van bèta-amyloïde afnam nadat de aanpassing was verricht bij menselijke cellen gekweekt in een petrischaaltje.
Lastig
De onderzoekers zijn de techniek nog aan het verfijnen, voordat ze deze gaan testen bij proefdieren. Tremblay gebruikte in eerste instantie een CRISPR-techniek die een enkele letter in het DNA kan verwisselen. Nu is hij echter overgestapt op een methode die pas vorig jaar ontwikkeld is. ‘Deze nieuw technologie, genaamd prime-editing, is fantastisch’, zegt Tremblay.
Maar zelfs bij het werken in een schaaltje kreeg het team het niet voor elkaar om alle cellen aan te passen. In het meest recente experiment werd slechts 40 procent van de cellen gemodificeerd met prime-editing. Een hoger percentage is mogelijk vereist, zegt neurowetenschapper Selina Wray van University College Londen. Om dit in het menselijk brein te bewerkstelligen, is volgens haar bovendien veel lastiger.
Gemodificeerde embryo’s
Daarnaast ziet Wray nog een ander belangrijk probleem. Tegen de tijd dat mensen symptomen van alzheimer beginnen te vertonen, is het misschien al te laat om een verschil te maken met genetische modificatie. Al voegt ze daaraan toe dat dat geldt voor elke behandeling van alzheimer. Daarom is het nog steeds de moeite waard om de mogelijke behandeling verder te ontwikkelen, zegt ze. ‘We moeten zoveel mogelijk potentiële therapieën in overweging nemen.’
Om dit probleem te omzeilen, wil Tremblay de eerste klinische studies van de behandeling uitproberen bij mensen met mutaties waarvan bekend is dat ze al op jongere leeftijd alzheimer veroorzaken. Daarnaast ziet hij mogelijkheden wanneer er wijdverbreide toepassingen van genetische modificatie van het menselijk genoom komen. De aanpassing kan dan plaatsvinden in sperma, eicellen of embryo’s. Op deze manier worden mensen geboren met de A673T-variant. ‘Ik verwacht dat dit waarschijnlijk gaat gebeuren op de lange termijn’, zegt Tremblay.
