Dr. Rob Collin van het Radboud Universitair Medisch Centrum in Nijmegen is een expert op het gebied van netvliesaandoeningen. Eind april 2016 hebben Enzo en ik Rob’s groep “Blindness Genetic Therapy” bezocht.
Figuur 1: Een foto van Rob Collin en zijn 8 teamleden.
Zijn nieuwste onderzoek was net geaccepteerd in een wetenschappelijk tijdschrift en dus besprak hij enthousiast met mij zijn laatste meesterwerk. Gedurende ons gesprek gaf hij ook meer uitleg over de CEP290 mutatie waar hij aan werkt en zijn samenwerking met ProQR, het farmaceutische bedrijf dat Rob’s idee op de markt wil brengen. Maar nu eerst een korte samenvatting over de basale genetica, belangrijk voor Rob’s werk.
De basis
Ten eerste: humane cellen hebben twee kopieën van elk gen nodig om goed te functioneren. We hebben allemaal één kopie van onze moeder gekregen en één kopie van onze vader. Ten tweede: onze cellen kopiëren ons DNA in een intermediaire vorm (messenger RNA), die vervolgens vertaald wordt naar eiwit. Ieder gen bevat informatie die gebruikt wordt om een eiwit te maken (exonen) en informatie die het maken van eiwitten begeleid (intronen). In de exonen komen specifieke combinaties van bouwstenen, of letters, voor die aangeven of het kopiëren moet starten of stoppen. De informatie tussen deze start- en stopplek noemen we de coderende regio.
Laten we nu eens kijken naar de CEP290 mutatie waar Rob Collin aan werkt. Begrijpen we al het jargon in die context (figuur 2). Het CEP290-gen bestaat uit 54 exonen en de meest voorkomende mutatie, c.[2991+1655A>G], bevindt zich in het intron tussen exon 26 en 27. Codon (c) positie 2991 is het eind van exon 26 en nu gaan we 1655 letters in het intron om de letter te vinden die gemuteerd is van een A (adenine) naar een G (guanine). De verandering van deze ene letter zorgt voor het ontstaan van een pseudo exon (X) met een nieuw stopsignaal waardoor er minder en kortere cilia op netvliescellen zijn.
Figuur 2: De meest voorkomende CEP290-mutatie, c.[2991+1655A>G], bevindt zich in het intron tussen exon 26 en 27. Deze mutatie creert een pseudo exon (X) in het messenger RNA waardoor een incorrect eiwit en minder en kortere cilia worden gemaakt.
Aangezien we allemaal twee kopieën van een gen hebben ervaren we meestal alleen zichtproblemen wanneer beide kopieën van CEP290 een mutatie bevatten. Deze mutaties hoeven niet hetzelfde te zijn.
Als je meer wilt weten over cilia functie en de rol van CEP290 hierin ga dan naar een eerdere blog.
Wat moeten lezers zeker weten over de behandeling die je aan het ontwikkelen bent?
De behandelingsstrategie die wij hebben ontwikkeld maakt gebruik van antisense-oligonucleotides (AON). Dit zijn korte moleculen die het pseudo exon zullen verbergen en er daardoor voor zullen zorgen dat een correct CEP290-eiwit gemaakt kan worden. We hebben het effect van AONs getest op huidcellen (alle humane cellen hebben een cilium) van LCA-CEP290 (c.[2991+1655A>G]) patiënten en zagen dat het messenger RNA, de eiwitten en de cilia normaal waren geworden.
Hoe willen jullie de behandeling gaan toedienen?
AONs kunnen toegediend worden als naakte molecule of verpakt in adeno-geassocieerde virussen (AAV) die beiden verschillende toedieningsroutes vereisen. AAVs zijn groter en verplaatsen zich niet zover en moeten daarom dichtbij het netvlies geïnjecteerd worden. ProQR ontwikkeld een naakt molecuul welke kleiner is en zich verder verplaatst. Hierdoor kunnen ze verder van het netvlies in het glasachtig lichaam van het oog geïnjecteerd worden. Het toedienen van naakte moleculen is minder invasief en daarom prefereren wij deze procedure voor behandelingen die geen “forever fix” zijn. We weten van de anti-VEGF behandelingen voor macula degeneratie dat het haalbaar is om deze injecties meerdere malen uit te voeren.
Welke spannende nieuwe dingen ben je aan het proberen in je lab?
Tot nu toe hebben we altijd gewerkt met huidcellen van patiënten die twee keer dezelfde CEP290 mutatie hebben; ze hebben twee keer c.[2991+1655A>G]. Veel patiënten hebben echter één keer deze mutatie in CEP290 en hebben daarbij een andere mutatie in het andere CEP290 gen. Deze patiënten zouden volgens ons ook baat kunnen hebben bij onze behandel strategie, ze zouden na behandeling dan op dragers van het gen zoals hun vader of moeder lijken. We bestuderen nu hoe de cilia op cellen van dragers van de mutatie eruit zien zodat we beter voorbereid zijn op data komende van behandelde patiënten met twee verschillende CEP290 mutaties.
Je werkt samen met ProQR om deze behandeling op de markt te krijgen. Heb je enig idee wanneer dit gaat gebeuren?
Er is nog een lange weg te gaan voordat deze mogelijke behandeling beschikbaar wordt voor patiënten. We willen de eerste klinische trial zo snel mogelijk starten. Echter, de voorbereidingen zijn nog steeds bezig en er is nog geen exact moment voor de aanvang van deze studie.
Bronnen:
1) Meer over Rob Collin
2) Meer over LCA
3) Garanto A, Chung DC, Duijkers L et al., In vitro and in vivo rescue of aberrant splicing in CEP290-associated LCA by antisense oligonucleotide delivery. Hum Mol Genet. 2016 Apr 22.
Over deze blog
Ik ben Laura Steinbusch en woon samen met Merlijn en Enzo in Lausanne, Zwitserland. Enzo is in augustus 2014 geboren en is blind omdat hij Leber’s Congenital Amaurosis (LCA) heeft.
Ouders van kinderen met een visuele beperking bloggen op de website van de Oogvereniging. Zij hopen op deze manier andere ouders te bereiken en ervaringen te delen. Hieronder vindt u links naar eerdere blogs en handige informatie voor als uw kind een visuele beperking heeft.
Bij Laura Steinbusch zijn rompers en t-shirts met haar logo verkrijgbaar.
