Kan CRISPR Ben Dupree redden?

Op 24-jarige leeftijd heeft Benjamin Dupree veel mensen met Duchenne-spierdystrofie overleefd. Het werd 15 jaar geleden gediagnosticeerd, nadat hij worstelde om de trap op te komen zonder de leuning te gebruiken. Artsen zeggen dat de ziekte terminaal is, maar ze vertellen je minder over ermee leven. Over de meiden die niet verder kijken dan je rolstoel, of hoe de telefoon stopt met rinkelen. Jij en mama tellen de verjaardagen en bedenken wat je dit jaar niet kunt doen. Dupree zegt dat hij op de middelbare school rondkwam, maar op de universiteit greep hem een ​​depressie. Ik wist niet hoe ik door moest gaan, zegt hij.

Het probleem is dat het lichaam van Dupree geen dystrofine maakt, een eiwit in spiervezels dat als een schokdemper werkt. Zonder dit veranderen je biceps, kuitspieren en middenrif langzaam in een vetachtige substantie. Je komt aan de beademing en dan stopt je hart. Dystrofine wordt vervaardigd door een gen dat tot de grootste in het menselijk genoom behoort. Het bestaat uit 79 componenten die bekend staan ​​als exons, elk een instructie voor één ingrediënt van het eiwit. Dupree's probleem, vertelde hij me, is een pseudo-exon - het is alsof in het midden van dit epische recept iemand een verkeerde instructie heeft toegevoegd met de tekst: Stop het koken. Er zijn duizenden manieren waarop een gen van deze grootte fout kan gaan, en de mutatie van Dupree - een enkele DNA-letter die 'G' leest in plaats van 'T' - is uniek, voor zover wetenschappers weten.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2016

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Dupree, die biochemie heeft gestudeerd en hoopt genetisch adviseur te worden, heeft zich soms voorgesteld hoe het leven zou zijn als die kleine fout er niet was. Een jaar geleden, in december, leerde hij hoe een technologie genaamd CRISPR dat mogelijk zou kunnen maken. Een wetenschapper genaamd Eric Olson had een paar maanden eerder om wat bloed van Dupree gevraagd, en Dupree had ermee ingestemd. Al snel rolde hij door het laboratorium op zijn TiLite-rolstoel, zodat Olson, een bioloog aan het Southwestern Medical Center van de Universiteit van Texas, hem de resultaten kon laten zien - en wat sommige wetenschappers nu voorspellen, is de meest waarschijnlijke manier om Duchenne te genezen.

Met behulp van CRISPR, dat het mogelijk maakt om DNA op een precies gekozen plek open te knippen, had een team in het ziekenhuis zijn cellen in een schaaltje gemodificeerd, waardoor het extra exon werd doorgesneden. Wanneer DNA op deze manier wordt gebroken, haast een cel zich om een ​​reparatie uit te voeren, maar het natuurlijke reparatieproces maakt meestal een kleine fout. Hierdoor worden de ongewenste genetische instructies onbegrijpelijk. Het bewerkingsproces vereiste slechts een enkele stap en had drie dagen geduurd. Op een opname gemaakt met een microscoop waren zijn cellen troebel met groene wolkjes perfect dystrofine.

Debbie Dupree en haar zoon Benjamin (24) heeft spierdystrofie van Duchenne. Ben heeft vrijwillig cellen aangeboden voor experimenten met genbewerking.

Ik probeer realistisch te zijn met mijn verwachtingen, zegt Dupree. Maar dat gaf me een gevoel van 'Wauw, dit is hier.'

Het potentieel om elk genoom nauwkeurig en gemakkelijk te bewerken met CRISPR verandert de manier waarop we over de natuur denken. De CRISPR-techniek wordt vaak vergeleken met een zoek- en vervangfunctie voor DNA. Voor laboratoriumwetenschappers is het misschien beter te vergelijken met de ontdekking van vuur. Elke dag publiceren ze gemiddeld acht wetenschappelijke artikelen die nieuwe toepassingen van de technologie beschrijven - of alleen maar reflecteren op de exponentieel groeiende mogelijkheden, zoals designerbaby's die zijn ontworpen met gewenste eigenschappen en muggen met DNA dat is geprogrammeerd om ze uit te laten sterven.

Ben Dupree kookt in zijn huis in de buurt van Dallas. Spierdystrofie heeft zijn benen verzwakt, zodat hij niet kan lopen.

Van deze mogelijkheden is de kans om een ​​einde te maken aan de pijn en het lijden van mensen als Dupree de meest overtuigende, zij het nog verre, belofte van CRISPR. In laboratoriumexperimenten in een vroeg stadium laten academische wetenschappers zien dat genbewerking nieuwe manieren biedt om kanker aan te pakken, hiv- en hepatitis-infecties uit te bannen en zelfs blindheid en doofheid om te keren. Bedrijven lopen niet ver achter. Drie startups in de omgeving van Boston hebben al samen $ 1 miljard opgehaald en hebben samengewerkt met enkele van 's werelds grootste farmaceutische bedrijven, zoals Bayer en Novartis. Niemand van ons kan anticiperen waar deze technologie zal eindigen, zegt Olson. Ik ga ervan uit dat het ons verder zal brengen dan we ons kunnen voorstellen.

Wetenschappers kennen de genfouten die verantwoordelijk zijn voor ongeveer 5.000 erfelijke aandoeningen, en sequencing-labs ontdekken er elk jaar zo'n 300 meer. Sommige zijn één-op-een-miljard syndromen. Duchenne is aan het andere uiterste; het is een van de meest voorkomende erfelijke ziekten en treft 1 op de 4.000 jongens. Meisjes worden zelden en in mindere mate getroffen.

Ik probeer realistisch te zijn ... Maar dat gaf me een gevoel van 'Wauw, dit is hier.'

Genbewerking zou een manier kunnen zijn om dergelijke ziekten uit te wissen, met een eenmalige, permanente wijziging van iemands DNA. Het gaat een stap verder dan conventionele gentherapie - het 30 jaar oude idee om volledige vervangende genen in de cellen van een persoon in te voegen, meestal met behulp van een virus. Die aanpak is onpraktisch voor sommige ziekten. Het gen voor dystrofine is bijvoorbeeld te groot om in een virus te passen, zoals de DNA-knippende eiwitten van CRISPR dat kunnen. En soms moet een defect gen dat schade aanricht, het zwijgen worden opgelegd, dus het toevoegen van een nieuw zal niet helpen. Het vermogen van CRISPR om genetische letters te verwijderen en uit te wisselen, maakt een enorm nieuw scala aan behandelingen mogelijk. Sommige artsen noemen nu CRISPR-gentherapie 2.0.

Om zeker te zijn, zelfs gentherapie 1.0 moet nog volledig zijn aangekomen. Na 30 jaar onderzoek leren wetenschappers nog steeds hoe ze virussen kunnen gebruiken om genetische instructies in de cellen van een levend persoon te brengen. Slechts twee genvervangende behandelingen voor erfelijke ziekten zijn ooit goedgekeurd, beide in Europa. Maar Olson zegt ervan overtuigd te zijn dat CRISPR de meest plausibele manier is om Duchenne te stoppen. Begin dit jaar toonde hij aan dat hij mutaties bij muizen met spierdystrofie kon herstellen nadat ze virussen gevuld met CRISPR-ingrediënten in hun aderen hadden gestuurd. Een muis is geen jongen, maar we denken precies te weten wat er moet gebeuren, zegt Olson. Als het werkt, voegt hij eraan toe, is dit een remedie, geen behandeling.

Eric Olson, een expert in genetische manipulatie aan de UT Southwestern, begon drie jaar geleden CRISPR te gebruiken om een ​​behandeling voor spierdystrofie te ontwikkelen.

Olson zegt dat de allereerste menselijke test van een CRISPR-therapie bij een patiënt met Duchenne over twee jaar zou kunnen beginnen, in wat een kleine, verkennende klinische proef zou zijn waarbij slechts een paar jongens betrokken waren. In samenwerking met Jerry Mendell van het Nationwide Children's Hospital in Ohio, een centrum voor gentherapiestudies, verwachten ze de behandeling aan apen te geven in de komende 12 maanden, een opmaat voor menselijke tests. Ook gaan de onderzoekers kijken of de CRISPR-gentherapie onverwachte effecten heeft. Toevallige bewerkingen zijn een bijzondere zorg.

Dupree, die de gebeurtenissen in het lab volgt, zegt dat hij niet veel van zichzelf verwacht. Hij weet dat de onderzoeken jaren kunnen duren, en aangezien zijn mutatie uniek is, heeft hij een therapie nodig die speciaal voor hem is gemaakt. Ik ben meer enthousiast over de wetenschappelijke implicaties dan welke behandeling voor mij dan ook, zegt hij. Maar zijn moeder, Debbie Dupree, zegt dat chatboards en Facebook-pagina's waar ouders samenkomen al vol met vragen staan. Er wordt veel gepraat. Mensen willen weten wanneer het beschikbaar zal zijn, zegt ze.

Duchenne-patiënten en hun families zullen niet de enigen zijn die die vraag angstig stellen. Talloze anderen die te maken hebben met dodelijke kankers of HIV, evenals met sikkelcelanemie en tal van andere genetische ziekten, zouden binnenkort het lot van die CRISPR-veranderde cellen in het laboratorium van Olson kunnen aanschouwen. Zijn ze het begin van een nieuw tijdperk van de geneeskunde of slechts een veelbelovend onderzoeksresultaat dat het lab nooit zal halen? Onderzoekers zullen met name de volgende uitdaging moeten oplossen: het veilig en effectief bewerken van DNA in cellen in het hele menselijk lichaam, waardoor CRISPR van een onschatbare laboratoriumtool in een medische remedie verandert.

Ziekten verwijderen

CRISPR evolueerde in bacteriën, over tijdschalen van miljarden jaren, als een vorm van immuniteit tegen virussen. Bacteriën verzamelen en slaan korte DNA-fragmenten op van virussen die ze zijn binnengedrongen, waarbij ze de segmenten uit elkaar plaatsen door hun eigen genoom in een patroon dat geclusterde, regelmatig tussen elkaar liggende korte palindroomherhalingen wordt genoemd - de term die CRISPR zijn acroniem geeft. Wanneer ze opnieuw worden geïnfecteerd met een van deze virussen, kunnen bacteriën kopieën maken van deze genetische fragmenten, die letter voor letter worden geritst met het DNA van het nieuwe virus. genoom en verbreek het.

De belangstelling op dit moment is ongelooflijk. Vroeger was niemand geïnteresseerd. Niemand gaf erom.

Tegen 2013 toonden teams van wetenschappers in Boston, Berkeley en Seoul afzonderlijk aan dat dit natuurlijk voorkomende bacteriële immuunproces kon worden vereenvoudigd en hergebruikt om DNA in menselijke cellen te knippen. Hoewel wetenschappers eerder gen-editing-eiwitten hadden gemaakt, waren deze moeilijk te ontwerpen en te bouwen in vergelijking met de oplossing die bacteriën hadden bedacht. In plaats van versie 2 of versie 3 was het versie drie biljoen, zegt Tom Barnes, hoofdwetenschapper van de CRISPR-startup Intellia Therapeutics in Cambridge, Massachusetts. En het ging van geen laboratoria die eraan werkten tot iedereen die eraan werkte.

Intellia is een van een drietal startups die zich in Boston hebben gevestigd en elk ongeveer $ 300 miljoen hebben opgehaald om CRISPR-behandelingen te creëren; de anderen zijn Editas Medicine en CRISPR Therapeutics. Barnes zegt dat CRISPR het bewerken van genen enorm vereenvoudigt vanwege de manier waarop het snijden werkt. Net zoals bacteriën het virale genetische materiaal opsporen en in stukjes snijden, kan CRISPR zich richten op specifieke stukken menselijk DNA. De enige ingrediënten die nodig zijn, zijn een bewerkingsenzym - een genaamd Cas9 wordt het vaakst gebruikt - en een korte handleiding, of lengte van genetische letters, om te vertellen waar het moet knippen.

Het lijkt eenvoudig, maar het is allesbehalve het om menselijke behandelingen te creëren. En er is één probleem dat vaak over het hoofd wordt gezien: bewerken is een beetje een verkeerde benaming. Wetenschappers hebben het knippen in DNA onder de knie, waardoor ze iets hebben dat lijkt op een verwijdersleutel voor genen, naast de toevoegingsfunctie die wordt geboden door traditionele gentherapie. Maar ze kunnen genen niet zo gemakkelijk letter voor letter herschrijven, een aspect van de technologie die nog in ontwikkeling is. Voorlopig beperkt dat hen meestal tot situaties waarin het verwijderen van genen - of delen ervan - nuttig is. Duchenne is er zo een. Een andere is sikkelcelziekte, een aandoening die in de Verenigde Staten vooral Afro-Amerikanen treft. Medische onderzoekers hebben er in het verleden relatief weinig aandacht aan besteed, maar er is een duidelijke DNA-knip die het zou kunnen oplossen, wat een potentieel elegante remedie betekent. Nu zegt Mitchell Weiss, een hematoloog die mensen met sikkelcelziekte behandelt in het St. Jude Children's Research Hospital in Memphis, dat elk genbewerkingsbedrijf hem belt. De belangstelling op dit moment is ongelooflijk, zegt hij. Vroeger was niemand geïnteresseerd. Niemand gaf erom. Maar ze hebben een proof of principle nodig, en dit is een goede.

Naast het vinden van het soort genetisch probleem waarvoor CRISPR een oplossing biedt, hebben bedrijven een manier nodig om de CRISPR-instructies in het lichaam te krijgen. De meesten rekenen voor dat werk op virussen, maar Intellia's strategie is om CRISPR te verpakken in vettige klodders die levercellen opzuigen, net alsof het cholesterol is. In augustus, tijdens de jaarlijkse CRISPR-bijeenkomst in Cold Spring Harbor, New York, toonden onderzoekers van het bedrijf aan dat ze met een enkele dosis het genoom van ten minste de helft van de cellen in de lever van een muis konden veranderen. Als Intellia met succes levercellen in een persoon kan bewerken, kan het bedrijf een hele reeks voorheen onaantastbare metabole aandoeningen behandelen, zoals een vorm van erfelijke amyloïdose, waarbij zich pijnlijke plaques in het lichaam ophopen.

Wat duidelijk is, is dat het gemakkelijker zal zijn om CRISPR in sommige delen van het lichaam te laten werken dan in andere. De gemakkelijkste taak is waarschijnlijk het verwijderen van genen in bloedcellen, aangezien deze cellen bij een patiënt kunnen worden verwijderd en vervolgens weer teruggeplaatst. Een Chinees farmaceutisch bedrijf heeft al een studie geopend om supercharged immuuncellen te maken om kanker te bestrijden, en wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania hebben soortgelijke plannen aangekondigd met de financiële steun van de miljardair internetondernemer Sean Parker.

Een tijdlijn van genetische modificatie

• 1971–'73:

  Door de ontwikkeling van recombinant DNA kunnen onderzoekers genen in bacteriën knippen en plakken.

• 1978:

  Een team van Genentech voegt het gen voor humane insuline toe aan bacteriën en lanceert de biotechnologische industrie.

• 1990:

  Artsen in Pennsylvania proberen gentherapie op een vierjarig meisje. Met een virus wordt een gen aan haar lichaam toegevoegd.

• 1999:

  Tiener Jesse Gelsinger is de eerste persoon die sterft in een gentherapie-experiment. De commerciële belangstelling vertraagt ​​dramatisch.

• 2009:

  Het Amerikaanse biotechnologiebedrijf Sangamo Biosciences start een poging om hiv te genezen met bloedcellen waaruit het voor het eerst een menselijk gen heeft verwijderd.

• 2013:

  Wetenschappers in de VS en Zuid-Korea demonstreren CRISPR als een nieuwe, veel gemakkelijkere methode om menselijke genen te veranderen. Editas Medicine is opgericht in Boston om CRISPR-behandelingen te ontwikkelen.

• 2014:

  Door CRISPR toe te voegen aan spiercellen in een laboratoriumschaal, elimineert een team van Duke University een mutatie die Duchenne-spierdystrofie veroorzaakt.

• 2015:

  Chinese wetenschappers bewerken het DNA van menselijke embryo's. Binnen enkele maanden veroordelen 's werelds wetenschappers elke poging om genetisch bewerkte baby's te maken als onverantwoordelijk.

• 2016:

  Eerste menselijke tests van CRISPR, als onderdeel van kankerbehandelingen, winnen de eerste goedkeuring in de VS en China.

Als je op zoek bent naar de Everest van gen-editing, is het waarschijnlijk het herschrijven van DNA in het menselijk brein, bijvoorbeeld om de ZvH te behandelen. Het bewerken van spiercellen ligt ergens in het midden van de moeilijkheidsgraad. Genetisch gezien is het een goede kandidaat. Zelfs met slechts een delete-toets, zegt Olson, kan tot 80 procent van de gevallen van spierdystrofie worden behandeld. In eerste instantie zal de bewerkingsbehandeling waaraan hij werkt gericht zijn op een hotspot in het dystrofine-gen - exon 51, waarin Editas ook interesse heeft getoond. Het verwijderen van dat exon zou ongeveer 13 procent van de Duchenne-gevallen kunnen behandelen.

De belangrijkste onbekende is of het mogelijk zal zijn om genoeg spiercellen te bewerken en genoeg dystrofine te maken in een menselijk lichaam. Ik denk dat dit de meest veelbelovende strategie is, zegt Olson. Maar wat goed moet gaan, is dat het efficiënt moet zijn. Spieren, waaronder het hart, de bilspieren en de biceps, vormen 40 procent van het lichaamsgewicht van een persoon - miljarden en miljarden cellen. Tot nu toe is Olson erin geslaagd om bij zijn muizen dystrofine te produceren in 5 tot 25 procent van de spiervezels. Het is half rekenen en half speculatie, maar hij denkt dat het bewerken van 15 procent van de spiercellen bij een jongen voldoende zal zijn om spierdystrofie te vertragen, zo niet te stoppen.

Toen ik Olson voor het laatst sprak, haastte hij zich naar een telefonische vergadering om commerciële steun te krijgen voor zijn idee om een ​​menselijke test te starten voor een Duchenne-behandeling. Hij heeft met verschillende bedrijven gesproken, waaronder Editas, waarschijnlijk de bekendste van Bostons trio van CRISPR-startups. Het heeft Bill Gates en Google als investeerders. En het bedrijf, opgericht door een aantal van de uitvinders van CRISPR-technologie, verklaarde ook al vroeg geïnteresseerd te zijn in Duchenne, door licenties te verlenen aan Duke University. Maar de chief operating officer, Sandra Glucksmann, zei dat het geen updates geeft over het Duchenne-programma.

In feite heeft Editas gelogen. CRISPR zou mogelijk zoveel verschillende ziekten kunnen behandelen dat het bedrijf terughoudend is om aan te kondigen wat zijn do-or-die-project zal zijn. En bewijzen dat een CRISPR-medicijn effectief is, kan gemakkelijk een decennium duren. Dat plaatst Glucksmann in een lastig parket. In het weekend beantwoordt ze e-mails van wanhopige ouders: kan CRISPR mijn kind genezen? In theorie kan het antwoord ja zijn, maar ongeveer een kwart van de tijd heeft Glucksmann nog nooit van de ziekte gehoord. En het antwoord dat Editas heeft gegeven aan de ouders van jongens met spierdystrofie was bijzonder teleurstellend: het spijt me te horen over uw zoon. Helaas bevinden we ons nog in de allereerste stadia van onderzoek.

Individuele behandelingen

Een ding dat al duidelijk is, is dat voor veel erfelijke genetische ziekten een CRISPR-behandeling moet worden afgestemd op zeer specifieke mutaties - die van kleine subgroepen van patiënten of zelfs individuele mensen. Neem Dupree, die op minder dan anderhalve kilometer van Olson in een buitenwijk van Dallas woont. Zijn mutatie is uniek en het is niet in de buurt van exon 51, dus hij zou niet geholpen worden door de eerste CRISPR-behandeling die Olson aan het ontwikkelen is.

Maar Olsons mening staat buiten kijf dat de mutatie van Dupree ook corrigeerbaar is, aangezien de techniek zich mogelijk op elke plek op het genoom kan richten. Dupree ziet nu in ieder geval een kans dat iemand een CRISPR-behandeling voor hem zou kunnen maken. Het wordt maar één keer gegeven en misschien is het niet zo duur, zegt hij. Het zette me aan het denken over hoe het zou kunnen, omdat ik dingen dichterbij zie komen.

In Toronto's Hospital for Sick Children ontmoette ik de hoofdkinderarts, Ronald Cohn, die ook een spierdystrofie-arts is. Cohn is er zeker van dat met CRISPR unieke behandelingen mogelijk en zelfs waarschijnlijk zijn. Afgelopen december publiceerde hij een paper met correcties van verschillende zeldzame mutaties - opnieuw in cellen in een laboratoriumschaal, waaronder sommige van een kind met dwerggroei en andere van een andere jongen met Duchenne. Die jongen, Gavriel Rosenfeld genaamd, is de zoon van goede vrienden van Cohn's in Londen. Ze runnen een liefdadigheidsstichting die Cohn adviseert.

Cohn is een nieuwkomer bij CRISPR. Een paar jaar geleden bestudeerde hij overwinterende eekhoorns. Ze bewegen al maanden niet, maar hun spieren zijn er niet slechter door. Dat is het soort dat we misschien iets vinden dat de voorkeur geniet in laboratoria voor basisonderzoek. Nu, met genbewerking, ziet hij een directe weg naar het genezen van iemand die hij kent. Gavriel is 14 en sinds hij zijn cellen heeft gecorrigeerd, heeft het laboratorium van Cohn ook een muismodel gemaakt dat zijn mutatie deelt. Net als die van Dupree is de mutatie uniek en binnen een paar weken zal Cohn's lab beginnen met de behandeling van de muizen.

Maar wat dan? Cohn zegt dat hij het niet weet. Hoe zou je zelfs een medicijn testen dat voor één persoon is ontworpen? Wie zou ervoor betalen? Hij zegt dat hij Health Canada, de regelgever van het land, heeft bezocht en te horen kreeg dat hij terug moest komen als hij de muizen genas. Dit zal een grondige heroverweging vergen, zegt hij. En het feit dat jij en ik dit gesprek voeren is het begin van de paradigmaverschuiving.

Jongens met spierdystrofie eisen actie op nieuwe medicijnen tijdens een bijeenkomst in 2016 bij de Amerikaanse Food and Drug Administration.

Cohns benadering van het corrigeren van individuele mutaties heeft de hoop gewekt bij ouders van jongens met Duchenne. Dit is een GENEZING!!! een schreef op het web. Zijn laboratorium heeft CRISPR gebruikt om mutaties te repareren in cellen van verschillende jongens die hij kent, en op een wachtlijst die hij bijhoudt in een spreadsheet staan ​​momenteel 53 kinderen met spierdystrofie. De ouders van allemaal willen weten of hun kind geholpen kan worden door gen-editing.

Als een gentherapie-studie zoals die van Olson slaagt, en als CRISPR voldoende spiercellen bereikt, zou er een sterk argument kunnen zijn dat een eenmalige behandeling zou werken. Immers, om op een nieuwe mutatie te mikken, hoef je alleen maar de component van CRISPR aan te passen die inspeelt op een specifieke DNA-sequentie. De prijs van het vervaardigen van een enkele dosis is misschien ook geen obstakel. Twee bestaande gentherapieën die in Europa zijn goedgekeurd, kosten $ 1 miljoen en $ 665.000. Zelfs als het het dubbele zou kosten, zou een eenmalige genfixatie met CRISPR goedkoper zijn dan een leven lang dure medicijnen, rolstoelen en afhankelijkheid.

Door de hoop op individuele genezingen te koesteren, geeft Cohn toe dat hij een aantal nieuwe problemen heeft gecreëerd. Hij heeft ouders uitgenodigd in het lab, en kleine jongens wankelden tussen de labstoelen. Maar tijdens een drie uur durende labvergadering dit najaar, besloten hij en zijn studenten om niet langer naar de cellen van Gavriel of Jake te verwijzen en in plaats daarvan numerieke codenamen te gebruiken. Ze weten nog steeds wie wie is, maar dit geeft hen de ruimte om onpartijdig te zijn. Ik weet het in mijn achterhoofd, maar je wilt onbevooroordeeld blijven, vertelde een afgestudeerde student in het lab, Tatianna Wong, me. Ik kan niet aan deze zaak werken, alleen maar omdat ik medelijden met hem heb. Ik heb wetenschappelijke vragen te beantwoorden.

Hoge verwachtingen

Sommige veteranen van gentherapie rollen met hun ogen als ze horen wat nieuwkomers denken dat CRISPR zal doen. Ik bezocht het vectorontwikkelingscentrum in St. Jude en maakte een rondleiding door een krap L-vormig laboratorium met Byoung Ryu, een expert in het maken van virussen, die de lucht boven zijn hoofd hakte en zei: de verwachtingen van de mensen zijn hier hoog. Ryu waarschuwt dat fundamentele, onopgeloste biologische problemen blijven bestaan. Een daarvan is of het bewerken vaak genoeg zal werken in cellen zoals die in het beenmerg, het type dat moet worden veranderd om sikkelcelziekte te corrigeren. Als er te weinig cellen worden bewerkt, zullen de behandelingen niet effectief zijn. Het is een getallenspel, zegt Ryu.

Ryu was de eerste werknemer bij een gentherapiebedrijf in Boston, Bluebird Bio, wiens aandelenkoers naar beneden zakte nadat de eerste paar patiënten niet allemaal op dezelfde manier reageerden. Ik ben niet negatief over CRISPR, maar er is een realiteitscheck, zegt Ryu. Het komt volgend jaar niet naar de mensen toe. Het werkt elke keer in de petrischaal, maar mijn perspectief is dat genoombewerking in de toekomst kan gebeuren, maar niet op korte termijn.

Wat ik heb geleerd over gentherapie is dat het konijn de race niet wint. De schildpad wint de race.

De toekomst van CRISPR als behandeling hangt sterk af van de vaardigheden van gentherapeuten zoals Ryu. Ze hebben vooruitgang geboekt, maar tot nu toe zijn er slechts twee gentherapieën - het soort dat een heel gen toevoegt - op de markt gekomen om een ​​erfelijke aandoening aan te pakken. Een daarvan, Strimvelis genaamd, biedt een regelrechte remedie voor een fatale immuundeficiëntie en werd dit jaar in Europa goedgekeurd. Maar het duurde 15 jaar om het op 18 kinderen te testen, en soortgelijke proeven waren mislukt. Wat ik heb geleerd over gentherapie is dat het konijn de race niet wint. De schildpad wint de race, zegt Weiss, die de leiding heeft over de St. Jude-poging om genbewerking toe te passen op sikkelcelziekte.

Bijwerkingen kunnen ook een obstakel zijn. CRISPR kan onbedoelde, ongewenste bewerkingen veroorzaken die niet kunnen worden gewist als ze in het genoom van een persoon worden geschreven. Momenteel vertrouwen onderzoekers op academische computerprogramma's om dergelijke effecten te voorspellen. (Een daarvan, onderhouden op Harvard, heet CHOPCHOP.) Maar een programma kan niet alles voorspellen. Twee vroege tests van gentherapie, in de jaren 2000, veroorzaakten per ongeluk leukemie bij verschillende kinderen. Niemand had die consequentie van het veranderen van het genoom voorzien. Hoewel Olson zegt dat hij geen nadelige gevolgen heeft gezien bij zijn muizen, geeft hij toe dat CRISPR onbedoelde veranderingen in het DNA kan veroorzaken die belangrijk zijn voor het leven. En het bewerken van miljarden individuele cellen in het lichaam van een persoon, erkennen wetenschappers, zal de zekerste manier zijn om te ontdekken hoe CRISPR fout kan gaan.

Het kan veel langer duren dan we denken, maar vroeg of laat zal gen-editing het uiterlijk van medicijnen veranderen. De biotechnologie-industrie begon in de jaren zeventig toen iemand insuline in E. coli ent, wat aantoont dat een menselijk eiwit buiten het lichaam kan worden vervaardigd. Nu is er een manier om DNA te veranderen waar het ligt, in je genen. Toen hij door een microscoop naar zijn eigen cellen in Olsons lab keek, probeerde Dupree het rationele standpunt in te nemen: hier was een oplossing voor de volgende generatie jongens. Zijn moeder heeft zichzelf echter toegestaan ​​om te hopen. Ik was extatisch. Ik herinner me dat ik dacht: 'Dit zou iets kunnen zijn dat werkt', zegt Debbie. Duchenne is een tikkende klok. Ouders kunnen het niet laten om de berekeningen te maken: zo lang voor dierstudies, zoveel jaren voor de eerste proef op mensen, zoveel meer tijd voordat ze weten of het echt werkt. Gelukkig is de ziekte van Ben van de langzaam bewegende soort. De dokters zeiden dat hij om 19 uur weg zou zijn, maar hij is er nog. En misschien is hij hier over 10 jaar nog steeds, zegt zijn moeder, zodat ze het bij hem kunnen passen.

zich verstoppen