Op afstand bestuurde gentherapie gebruikt ultrageluid om kanker te doden.
Auteur: Michael Irving - newatlas.com
Een impressie van CRISPR dat met behulp van ultrasone pulsen op kankercellen werktWang Lab en Pepper Workshop
Een nieuw soort kankergentherapie kan op afstand worden geactiveerd op een specifiek deel van het lichaam. Het team ontwikkelde een versie van CRISPR die reageert op echografie en liet zien hoe het kan worden gebruikt om kanker bij muizen te verwijderen.
CRISPR is een krachtige genetische bewerkingstool die gebruikmaakt van een enzym genaamd Cas9 om precieze bewerkingen uit te voeren op gerichte genen. Het probleem is dat het niet altijd op het juiste deel van het lichaam blijft en genen lang kan blijven bewerken nadat het nodig is, wat mogelijk een immuunreactie kan veroorzaken.
Nu hebben wetenschappers van de University of Southern California (USC) een nieuwe manier gedemonstreerd om te bepalen wanneer en waar CRISPR zijn werk doet. In tests op muizen gebruikten ze het om kanker te bestrijden.
In de praktijk zou CRISPR kunnen worden opgenomen in virusafgiftevoertuigen en intraveneus aan een patiënt kunnen worden toegediend. Vervolgens kunnen gerichte ultrasone pulsen worden gericht op het gewenste lichaamsdeel, wat de genbewerkingstool daar en daar activeert. De truc is dat de cellen zijn ontworpen om het Cas9-enzym te produceren als reactie op hitte, en die hitte wordt geïnduceerd door de ultrasone golven.
"In ons controleerbare systeem kun je het aan- en uitzetten wanneer je maar wilt," zei Peter Yingxiao Wang, co-hoofdauteur van de studie. "Zodra je het aanzet, begint het CRISPR-molecuul zijn werk te doen waar je het maar wilt. Na een bepaalde tijd begint het vanzelf te vervallen, wordt het een tijdje uitgeschakeld en kun je het weer aanzetten wanneer je maar wilt."
Om deze tool te gebruiken om kanker te bestrijden, stelde het team CRISPR in om telomeren, de herhalende DNA-sequenties aan de uiteinden van chromosomen, te targeten. Dit zorgt er niet alleen voor dat kankercellen afsterven, maar activeert ook een immuunreactie die andere cellen oproept om de tumoren te helpen afmaken.
Een derde aanvalspunt komt van gespecialiseerde CAR T-cellen. Dit zijn immuuncellen die uit een patiënt worden verwijderd, worden afgestemd om een specifiek doelwit aan te vallen en vervolgens opnieuw in het lichaam worden geïntroduceerd. In dit geval is het doelwit een proteïne genaamd CD19 dat in hoge hoeveelheden wordt uitgedrukt door bepaalde soorten kanker. De kicker is dat het team CRISPR gebruikte om de productie van CD19 op te voeren.
Het team testte deze combinatiebehandeling bij muizen met tumoren onder hun huid. En ja hoor, 100% van de muizen die de CRISPR/CAR T-celtherapie kregen, overleefde en hun kankers verdwenen volledig. Ter vergelijking: muizen die alleen CAR T-celtherapie kregen, hadden een overlevingspercentage van slechts 40%.
Hoewel de resultaten veelbelovend lijken, is het nog vroeg voor deze behandeling en is er geen garantie dat dezelfde voordelen ook voor mensen gelden. Het team zegt dat toekomstig werk zich moet richten op het verbeteren van de techniek en het mogelijk uitbreiden ervan buiten CAR T-celtherapie.