211service.com
Dit Lab-in-a-Box kan gentherapie minder elitair maken
Jennifer Adair voerde enkele jaren geleden haar eerste gentherapie-experiment uit. Een kankerbehandeling, het omvatte het verzamelen van bloed van een patiënt en het vervolgens toevoegen van een nieuwe DNA-streng - een gen - aan deze cellen die hen zou beschermen tegen een krachtige chemotherapie. De veranderde cellen werden vervolgens opnieuw in hun aderen geïnfuseerd.
De studie, waarbij 11 patiënten betrokken waren, bleek redelijk succesvol. Maar Adair, die een gentherapie-lab runt in het Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle, zegt dat het drie slapeloze wetenschappers ongeveer 96 uur kostte om de cellen van een enkele persoon te verwerken in een cleanroom van miljoenen dollars. Ik zei: 'Wauw, we moeten dit echt vereenvoudigen', herinnert Adair zich.
Gentherapie gaat snel van experiment naar medische realiteit. Maar nu potentiële behandelingen voor kanker en zeldzame ziekten veelbelovend zijn, maken wetenschappers zich zorgen dat de technologie zo complex is dat patiënten niet zo snel zullen profiteren als zou moeten vanwege een tekort aan opgeleide technici en geschikte faciliteiten. Voor de meest succesvolle gentherapieën, die waarvoor het aanpassen van bloedcellen buiten het lichaam nodig is, worden de procedures alleen aangeboden door een tiental onderzoekscentra, allemaal in grote steden als New York, Seattle, Milaan en Parijs.
Knelpunten en ethische dilemma's doen zich al voor, aangezien sommige patiënten die het zich kunnen veroorloven vliegtickets kopen en de hele wereld over reizen om genezing te zoeken, terwijl de overgrote meerderheid van de mensen geen toegang heeft tot deze behandelingen.
Vorige week nog beschreven Franse wetenschappers die samenwerkten met het Amerikaanse biotechbedrijf BlueBird Bio hoe ze dat zouden doen het gen vervangen dat sikkelcelziekte veroorzaakt bij een jongen in een ziekenhuis in Parijs. Het was weer een technisch succes. Maar niemand vroeg hoe het degenen zou bereiken die het nodig hadden. De meeste gevallen van sikkelcelziekte - ongeveer 57 procent van de 300.000 nieuwe gevallen per jaar - bevinden zich in Nigeria, de Democratische Republiek Congo of India.
In oktober demonstreerde Adair een nieuwe technologie die volgens haar de toegang tot gentherapie zou kunnen democratiseren. Door een celverwerkend apparaat te tweaken, verkocht door de Duitse instrumentmaker Miltenyi, automatiseerde ze het proces van het bereiden van bloedcellen grotendeels met een gentherapie voor HIV die haar centrum ook test. Cellen die aan het ene uiteinde waren gedruppeld, kwamen de andere 30 uur later tevoorschijn met weinig toezicht. Ze heeft zelfs wielen toegevoegd. Adair noemt het mobiele lab gentherapie in een doos.
Adair denkt dat een belangrijke taak voor het mobiele gentherapielab is om experimentele studies uit te breiden naar de derde wereld, inclusief Afrika, waar de meeste hiv-gevallen zijn. We wilden laten zien dat we de proef mobiel konden maken, omdat we onszelf voor de gek houden dat het behandelen van iemand in Seattle dezelfde risico's en resultaten zal hebben als in Zuid-Afrika, zegt ze.
Kankerbehandeling
Een nieuwe vorm van kankertherapie, bekend als CAR-T, die de belangstelling voor draagbare gentherapie-apparaten helpt stimuleren, herprogrammeert het DNA van de schildwachten van het immuunsysteem, T-cellen genaamd, zodat ze tumoren aanvallen. Een groeiend aantal biotechbedrijven heeft miljarden dollars opgehaald om deze behandelingen te testen, waarvoor ook iemands bloed moet worden afgenomen en de gentoevoeging in een gespecialiseerde faciliteit moet worden uitgevoerd.
Een van de eerste CAR-T-behandelingen die op de markt komt, zal waarschijnlijk van Novartis komen. De Zwitserse drugsgigant voltooide vorig jaar een wereldwijde test van kinderen met leukemie, waarbij 82 procent van de kinderen hun tumoren zag verdampen, en velen bleven kankervrij.
Novartis zal dit jaar toestemming vragen om de behandeling te verkopen, maar het bedrijf is niet zo blij met de manier waarop de therapie wordt gemaakt. Voor zijn onderzoek zegt Novartis dat het de cellen van patiënten heen en weer heeft vervoerd naar een enkele celverwerkende fabriek die het bezit in Morris Plains, New Jersey, met de hulp van Cryoport, een bedrijf dat gespecialiseerd is in het verzenden van bevroren cellen. Het is logistiek complex, arbeidsintensief, duur en mogelijk onvoorspelbaar, aangezien geen twee mensen dezelfde cellen hebben. Bovendien weet Novartis niet zeker hoeveel patiënten het daadwerkelijk zal kunnen behandelen.
We zijn beperkt in het aantal patiënten dat we kunnen behandelen, gezien de omslachtige toeleveringsketen die we hebben, zegt Philip Gotwals, hoofd verkennende immuun-oncologie bij Novartis. Als we niets doen om het proces te automatiseren, zou je [meer van] deze grote fabrieken moeten bouwen, en ik weet niet of de industrie dat zou doen.
Minder elite
Miltenyi, de Duitse apparaatmaker, zegt dat zijn instrument, Prodigy genaamd, de CAR-T-productie al grotendeels kan automatiseren en nu door een paar bedrijven wordt getest. Het instrument, dat ongeveer 150 pond weegt, lijkt een beetje op een machine uit de fabriek van Willy Wonka, met heldere pastelkleurige ramen, netjes geplaatste wijzerplaten en draaien en draaien van wegwerpbuizen die het oppervlak bedekken. In plaats van warme chocolademelk bewegen de cellen van een patiënt door de buisjes, vermengd met chemicaliën die hen stimuleren en, uiteindelijk, een lading DNA-dragende virussen die worden gebruikt om hun genetische code te veranderen.
Het instrument kost ongeveer $ 150.000, en een set benodigdheden om de cellen van een patiënt te verwerken kost nog eens $ 12.000. Katharina Winnemöller, een marketingmanager uit Duitsland, zegt dat artsen in Londen de box de komende maanden zullen gebruiken om kankerpatiënten met CAR-T-cellen te behandelen. We willen celtherapie minder elite maken dan het nu is. Ik denk niet dat elk landelijk ziekenhuis in staat zal zijn om het te doen, maar het hoeft niet alleen voor mensen te zijn die $ 500.000 kunnen betalen, zegt Winnemöller, verwijzend naar een mogelijke prijs voor dit soort kankerbehandeling. Ik vind dat de prijs naar beneden moet.
Novartis' Gotwals zegt dat de gadget van Miltenyi slechts een van de vele apparaten is die in ontwikkeling zijn. Afgelopen zomer, na te hebben voorspeld dat CAR-T-kankerbehandelingen tegen 2021 $ 10 miljard aan omzet zouden kunnen genereren, verwierf General Electric een bedrijf genaamd Biosafe dat gespecialiseerd is in celbehandeling. De onderzoeksorganisatie Draper werkt aan microfluïdische apparaten om CAR-T-behandelingen voor te bereiden en een Californische startup, Berkeley Lights, heeft nieuwe manieren om bloedcellen te sorteren om precies de juiste te vinden.
Gotwals verwacht dat gentherapie in een doos in eerste instantie nuttig zal zijn voor bedrijven die de productie willen uitbreiden of voor academische centra die het willen gaan aanbieden. Uiteindelijk kan het zijn dat wanneer een persoon wordt gediagnosticeerd met kanker of geboren wordt met sikkelcelziekte, artsen in Lagos, Mumbai of Seattle gewoon online gaan en de juiste gentherapie-kit bestellen. Het streven is om een apparaat naast het bed te hebben. Je zou de patiënt gewoon aansluiten en alles geven wat logisch is, zegt Gotwals.