Stamcel onderzoekers demonstreren veiligheid van gentherapie aan de hand van volwassen stamcellen

Een nieuwe studie uitgevoerd door onderzoekers van UC Davis, levert bewijs dat methodes die menselijke beenmergafgeleide stamcellen gebruiken om gentherapie te leveren om bloedziektes te genezen, beenmerg en andere types van kanker, de ontwikkeling van tumoren of leukemie niet veroorzaken.

"De resultaten van onze decennialange studie van volwassen menselijke stamceltransplantaten toont aan dat er weinig risico is op ongunstige omstandigheden veroorzaakt door gentransfer, en dat volwassen menselijke stamcellen geen kankerrisico stellen, wanneer geïmplanteerd in verscheidene organen,” zei Jan Nolta, senior auteur van de studie en directeur van het UC Davis Stamcel Programma.

Nolta en haar collega’s testten de veiligheid van de gentransfer in beenmergstamcellen van menselijke donoren in meer dan 600 muizen. Geen enkele van de getransplanteerde muizen ontwikkelde leukemie of stevige tumoren veroorzaakt door de gentherapie behandeling, gedurende de evaluatieperiode van meer dan 18 maanden.

"Deze informatie is kritisch in de vooruitgang van stamcelonderzoek om zo te leiden naar therapieën,” zei Nolta. “We hebben aangetoond dat volwassen stamcellen natuurlijke aanwijzingen volgen om hun doel locatie te bereiken, en dat ze normaal functioneren wanneer ze er geraken en geen ongecontroleerde celgroei vertonen dat het hallmark is van kanker.”

Gen therapie testen die gebruik maken van menselijke beenmergcellen, begonnen in de vroege jaren 1990, en hebben sindsdien al ruim 1000 patiënten wereldwijd betrokken. In 2000, ontstond een leukemieachtige conditie bij 3 deelnemers bij een klinische test in Frankrijk, waardoor de test werd stilgelegd en de veiligheid van de methode in vraag werd gesteld. Onderzoekers vermoedden dat de genen die in deze test getransfereerd werden, de getransplanteerde cellen een uitgebreide groeicapaciteit gaven die leidde tot de kankers.

"Na die studies in Frankrijk, voelde de gentherapie gemeenschap dat er verdere brioveiligheid testen nodig waren,” legde Gerhard Bauer uit, leidend auteur van de studie en een assistent professor van hematologie en oncologie. “Door het significant hoge aantal studiedieren, verheldert ons onderzoek nog verder de veiligheid van gentherapie die gebruik maakt van stamcellen. Het laat ons toe om ons makkelijker neer te leggen bij de wetenschap dat als we correctieve genen in de menselijke beenmergstamcellen invoeren en die cellen verstrekken aan menselijke patiënten, dat we dan een relatief veilige therapie aanbieden."

Vandaag wordt gentherapie die volwassen bloedvormende cellen gebruikt, gevonden in beenmerg (gekend als hematopoietische stamcellen) normaal gedaan in een autologe transplantatie setting. De therapie bevat het afnemen van hematopoeitische stamcellen van een persoon die behandeling nodig heeft, de cellen genetisch wijzigend -- misschien door het toevoegen van een missend gen -- en dan het herinbrengen van de cellen in dezelfde persoon. Deze behandeling elimineert de complicaties van graft-versus-host ziekte of host afwijzing die kan voorkomen bij allogeneïsche transplantaties (therapie waar de celdonor verschillend is van de ontvanger).

In de huidige studie, ontvingen 630 immunodeficiënte muizen mesenchymal stamcellen van een menselijke beenmergdonor en hematopoietische stamcellen van een andere. Mesenchymale stamcellen zijn een type cel dat gevonden wordt in beenmerg dat de functie van hematopoietische stamcellen ondersteunt, en kan het been verhogen, alsook het kraakbeen, het vet en de spieren. Genen werden ingevoerd in de hematopoeitische stamcellen door het gebruik van één van twee virale vectoren -- ofwel een retrovirus of een lentivirus -- alvorens ze getransplanteerd werden in de muizen, samen met de genetische gemodificeerde mesenchymale stamcellen.

Van de muizen die in de langetermijns-studie gebruikt werden, ontwikkelden 4 van hen menselijke leukemie. Geen enkele van die muizen, daarentegen, had vector DNA aanwezig in de kwaadaardige cellen.

"Dit is bewijs van een natuurlijke tendens voor menselijke beenmergstamcellen om leukemie te ontwikkelen in lange-termijns-studies, niet dat de leukemie veroorzaakt was door genetische modificaties,” legde Bauer uit. “ Het is een goede statistische controle voor onze methode.”

Bauer merkte op dat hoewel de huidige studie resultaten belangrijke zijn voor gebruik met volwassen stamcellen, dat ze niet toepasbaar zijn om menselijke embryonnaire stamcellen, die compleet verschillende eigenschappen hebben.

"Onze experimenten omvatten geen menselijke embryonnaire stamcellen, dus we hadden veel nauwkeurig werd te doen, om zeker te zijn dat dat type van stamcellen veilig kon gebruikt worden voor menselijke klinische testen,” zei Bauer. “ Het is zeker mogelijk en we werken hard aan het vaststellen van veilige en effectieve menselijke embryonnaire stamcelgebaseerde behandelingen ook voor patiënten.”

Nolta en Bauer hebben gewerkt aan 18 cellen en gentherapie klinische therapie testen gedurende hun 12 jaar als collega’s, waaronder stamcel gentherapie testen voor adenosine deaminase tekorten, ook gekend als de “Bubble boy ziekte,” en stamcel gentherapie voor HIV, met collega’s van het kinderziekenhuis van Los Angeles, die ook coauteurs waren van het huidige rapport.

Bauer is de directeur van het UC Davis' Good Manufacturing Practice (GMP) laboratorium in Sacramento. Na de afhandeling, zal UC Davis en van de weinige universiteiten zijn met een grote GMP faciliteit waar wetenschappers zullen werken in een ultrapropere omgeving om cellulaire producten af te leiden, die, na certificatie en uitgebreide testen, gebruikt zullen worden om patiënten te behandelen. Het California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) heeft financiering aangeraden voor deze nieuwe faciliteit om te helpen met het leveren van een brede waaier aan stamceltherapie behandelingen voor patiënten doorheen California.

Volgens Nolta, zullen de resultaten van de huidige studie UC Davis toelaten om verder te gaan met verhoogde zekerheid omdat het de klinische testen voorbereidt.

"We zijn klaar om deze veilige aanpak verder te ontwikkelen en testen om effectieve therapieën te ontwikkelen, en we gebruiken ook hetzelfde model om de veiligheid van embryonnaire stamcelgebaseerde therapieën te testen om de belofte te voldoen van regeneratieve medicatie.” zei ze.

De studie was online gepubliceerd in de editie van 6 mei 2008 van Molecular Therapy.

Dit werk was ondersteund door de Nationale Instituten van Gezondheid door de National Heart, Lung and Blood Institute/National Institutes of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; The John Connell Gene Therapy Foundation; een Career Development Award van het kinderziekenhuis van Los Angeles Research Institute, en UC Davis stamcel Programma start-up financiering.

Aangepast van materialen geleverd door de University of California - Davis - Health System.

Vertaling: Joke Mulleners

Bron: ALS Independence