Flashcards deel 3 - kennisscan 2

Wat is gentherapie?

Gentherapie is het behandelen of voorkomen van ziekte door genetisch materiaal of de regulatie daarvan in cellen te veranderen

Wat is het doel van gentherapie?

Het doel is de onderliggende genetische oorzaak of een genetisch aangrijpingspunt van een ziekte te beïnvloeden, in plaats van alleen symptomen te behandelen

Welke soorten genetische veranderingen kunnen bij gene therapy/editing worden aangebracht?

1. Een functioneel gen toevoegen

2. Een bestaand gen uitschakelen

3. Een DNA-mutatie corrigeren/veranderen

4. De regulatie/genexpressie veranderen

Wat is het verschil tussen het genoom en het epigenoom?

Het genoom is de DNA-sequentie zelf. Het epigenoom bestaat uit regulerende veranderingen rond/op het DNA en chromatine die beïnvloeden hoe sterk genen tot expressie komen, zonder noodzakelijk de DNA-sequentie te veranderen

Wat is sikkelcelziekte?

Een erfelijke hemoglobinopathie waarbij een mutatie in het HBB-gen leidt tot productie van afwijkend β-globine en daardoor hemoglobine S (HbS)

Welke mutatie veroorzaakt klassiek sikkelcelziekte?

Een puntmutatie in het HBB-gen, dat codeert voor β-globine, veroorzaakt een aminozuursubstitutie. Glutamaat verandert namelijk in Valine

Waarom heeft de vervanging van glutamaat door valine zo'n groot effect bij sikkelcelziekte?

Glutamaat is geladen/hydrofiel, terwijl valine hydrofoob is. Hierdoor gaan HbS-moleculen bij weinig zuurstof makkelijker aan elkaar plakken. Ze vormen lange vezels in de rode bloedcel en die vezels maken de cel stijf en trekken hem in de sikkelvorm

Welke twee soorten gentherapie worden onderscheiden?

1. Somatische gentherapie: genetische verandering in gewone lichaamscellen

2. Kiembaan-gentherapie: genetische verandering in geslachtscellen of een vroeg embryo

Wat is somatische gentherapie?

Niet-reproductieve lichaamscellen worden genetisch veranderd om een ziekte bij die persoon te behandelen

Wat is kiembaan-gentherapie?

Bij kiembaan-gentherapie wordt het genetisch materiaal veranderd in geslachtscellen (eicel/zaadcel) of een vroeg embryo

Wat is gene addition?

Bij gene addition wordt een intacte/functionele kopie van een gen via een vector in de cel gebracht. De oorspronkelijke mutatie hoeft niet verwijderd te worden. De cel kan naast het niet-functionele eiwit nu ook een functioneel eiwit produceren

Wat gebeurt er stap voor stap bij gene addition?

Defect/mutant gen aanwezig —> intacte kopie van het gen via een vector inbrengen —> intacte gen komt in de cel —> gen wordt tot expressie gebracht —> functioneel eiwit wordt gemaakt —> de cel heeft naast het afwijkende eiwit ook functioneel eiwit

Wat kan er met het toegevoegde gen gebeuren nadat het in de cel is gebracht?

1. Intergreren in genoom: het DNA wordt onderdeel van het chromosomale DNA

2. Episomaal aanwezig blijven: het DNA blijft los van het chromosomale genoom in de cel

Wat betekent dat een genconstruct geïntegreerd is?

Dat betekent dat het ingebrachte DNA onderdeel wordt van het genoom/chromosomale DNA van de cel. Het DNA zit dan dus niet meer los in de cel

Wat betekent episomaal?

Dat betekent dat het ingebrachte DNA los van het chromosomale genoom in de cel aanwezig blijft (vb. plasmide DNA)

Wat is een voordeel van episomaal DNA ten opzichte van geïntegreerd DNA?

Omdat episomaal DNA niet in het genoom hoeft te integreren, is er minder risico dat de integratie een bestaand gen beschadigt of een ongewenst gen activeert

Wat is een mogelijk risico van willekeurige integratie in het genoom?

Het DNA kan op een ongunstige plaats in het genoom terechtkomen, waardoor er bijv. een bestaand gen wordt beschadigd of een gen ongewenst wordt geactiveerd

Wat is een nadeel van episomaal DNA in snel delende cellen?

Bij celdeling wordt het genoom gekopieerd, maar episomaal DNA wordt niet mee vermeerderd en verdeeld. Daardoor wordt het episomale DNA bij opeenvolgende celdelingen steeds verder verdund/verloren

Wanneer kan gene knock-out nuttig zijn?

Wanneer een gen juist een ongewenst effect veroorzaakt, bijv. doordat er ongewenste overexpressie van een gen is. Je probeert hierbij het ongewenste gen uit te schakelen

Wat is gene knock-out?

Dan wordt een specifiek gen gericht uitgeschakeld, zodat het geen functioneel eiwit meer kan produceren

Hoe kan CRISPR-Cas worden gebruikt voor een gene knock-out?

Een guide RNA stuurt CRISPR-Cas naar het specifieke gen dat je wilt uitschakelen. Daar wordt het DNA geknipt. Wanneer de cel deze breuk repareert, kunnen kleine veranderingen ontstaan waardoor het gen niet meer goed kan functioneren en wordt het gen uitgeschakeld

Wat is de functie van het guide RNA bij CRISPR-Cas gene knock-out?

Het guide RNA bepaalt naar welke DNA-sequentie CRISPR-Cas wordt geleid. Het zorgt er dus voor dat CRISPR-Cas gericht naar het gen gaat dat je wilt uitschakelen

Wat gebeurt er stap voor stap bij de gene knock-out?

Ongewenst actief/mutant gen —> CRISPR-Cas + passend guide RNA inbrengen —> guide RNA leidt Cas naar het doelgen —> Cas maakt een DNA-breuk —> cel probeert de breuk te herstellen —> bij het herstel kunnen veranderingen ontstaan —> gen functioneert niet meer goed —> minder/geen ongewenst eiwit

Wat is gene correction?

Bij gene correction probeer je een ziekmakende mutatie in het bestaande gen gericht te herstellen. Het gemuteerde gen wordt zelf gecorrigeerd

Hoe kan CRISPR-Cas worden gebruikt voor gene correction?

CRISPR-Cas wordt met een guide RNA naar de gewenste plaats in het DNA geleid. Cas maakt daar een DNA-breuk. Vervolgens kan de cel het DNA herstellen. Voor een gerichte correctie kan een intacte/donor-DNA-sequentie als voorbeeld worden gebruikt bij HDR

Hoe werkt CRISPR-Cas stap voor stap bij gerichte gene correction?

1. Guide RNA herkent de doel-DNA-sequentie

2. Cas bindt op de juiste plaats, waarbij ook een geschikte PAM-sequentie nodig is

3. Cas maakt een DNA-breuk

4. Een intacte/donor-DNA-sequentie wordt aangeboden

5. Via HDR kan de cel deze informatie gebruiken bij herstel

6. De gewenste DNA-sequentie wordt zo gecorrigeerd

7. Het gecorrigeerde gen kan weer intact mRNA en functioneel eiwit opleveren

Wat is de PAM-sequentie en waarom is deze belangrijk?

De PAM is een korte DNA-sequentie die vlak naast de doelplaats moet liggen, zodat het gebruikte Cas-eiwit die plek kan herkennen en knippen

Wat gebeurt er nadat CRISPR-Cas het DNA heeft geknipt?

De cel probeert de DNA-breuk te herstellen via non-homologous end joining en homology-directed repair

Wat gebeurt er bij NHEJ?

De gebroken DNA-uiteinden worden weer aan elkaar gezet zonder een homologe DNA-template. Dit herstel kan kleine foutjes veroorzaken, zoals inserties of deleties. Daardoor kan de coderende sequentie worden verstoord en kan het gen worden uitgeschakeld

Waarom is NHEJ geschikt voor gene knock-out?

Omdat NHEJ bij het herstellen van de DNA-breuk kleine inserties of deleties kan veroorzaken. Hierdoor kan de genetische code worden verstoord, waardoor het gen geen goed functionerend eiwit meer maakt

Wat gebeurt er bij HDR?

Bij HDR gebruikt de cel een homologe DNA-template als voorbeeld om de DNA-breuk te herstellen. Door een gewenste donor-DNA-sequentie aan te bieden, kan zo een gerichte verandering/correctie in het DNA worden aangebracht

Wat is het belangrijkste verschil tussen NHEJ en HDR?

Bij NHEJ worden de DNA-uiteinden direct weer verbonden, waarbij fouten kunnen ontstaan. Bij HDR wordt DNA hersteld met behulp van een homologe template, waardoor je een gewenste DNA-verandering gericht kunt aanbrengen

Wat gebeurt er in een cel wanneer Cas9 een dubbelstrengs DNA-breuk maakt?

De cel reageert hierop door de DNA-schaderespons te activeren. Hierdoor kan de cel de celcyclus tijdelijk stoppen, zodat het DNA eerst kan worden hersteld of DNA-herstelroutes activeren (NHEJ/HDR). Bij te ernstige schade kan er apoptose worden ondergaan

Waarom kan de celcyclus tijdelijk stoppen na een dubbelstrengsbreuk?

Omdat de cel eerst het beschadigde DNA wil repareren voordat hij verder deelt. Een DSB activeert daarom een checkpoint dat de celcyclus tijdelijk stopt. Zo wordt voorkomen dat beschadigd DNA wordt gekopieerd of doorgegeven aan dochtercellen

Waarom kan een dubbelstrengsbreuk leiden tot apoptose?

Een dubbelstrengsbreuk is potentieel gevaarlijke DNA-schade. Wanneer de schade te ernstig is of niet goed kan worden hersteld, kan de cel besluiten zichzelf uit te schakelen via apoptose

Wat doet p53 bij DNA-schade?

p53 controleert of DNA-schade nog kan worden gerepareerd. Bij DNA-schade kan p53 de celcyclus tijdelijk stoppen, zodat de cel tijd krijgt om het DNA te herstellen. Is de DNA-schade te ernstig, dan kan p53 apoptose activeren, waardoor de beschadigde cel doodgaat. Bij veel tumorcellen is de p53-route defect, waardoor cellen met beschadigd DNA toch kunnen blijven delen

Waarom is een defecte p53-route in tumorcellen relevant voor CRISPR-Cas?

CRISPR-Cas kan DNA-schade veroorzaken door dubbelstrengsbreuken te maken. Gezonde cellen kunnen daarop reageren met bijvoorbeeld celcyclusstop of apoptose. Tumorcellen met een defecte p53-route kunnen deze beschermende reactie minder goed uitvoeren en beschadigd DNA mogelijk blijven doorgeven

Wat is een off-target-effect bij CRISPR-Cas?

Een off-target-effect betekent dat CRISPR-Cas niet alleen op de bedoelde DNA-plaats knipt, maar ook onbedoeld op een andere plek in het genoom

Wat is een genomische/chromosomale translocatie?

Een translocatie ontstaat wanneer DNA-stukken van verschillende breukplaatsen verkeerd aan elkaar worden gekoppeld. Hierdoor komt een stuk DNA op een andere chromosomale locatie terecht

Hoe kunnen meerdere CRISPR-geïnduceerde dubbelstrengsbreuken een translocatie veroorzaken?

Als Cas9 op twee verschillende plekken in het DNA een dubbelstrengsbreuk maakt, liggen er op beide plekken losse DNA-uiteinden. Bij het repareren kan de cel per ongeluk verkeerde DNA-uiteinden aan elkaar vastmaken. Hierdoor komt een stuk DNA op een verkeerde plaats terecht. Dit heet een translocatie

Waarom kunnen off-target knippen door Cas9 leiden tot translocaties?

Je wilt dat Cas9 alleen op de bedoelde plek knipt. Als Cas9 ook ergens anders knipt (off-target), ontstaan er meerdere dubbelstrengsbreuken tegelijk. Bij het repareren kan de cel de verkeerde DNA-uiteinden aan elkaar koppelen, waardoor een DNA-stuk op een verkeerde plek terechtkomt. Dit heet een translocatie

Waarom kunnen sommige risico's van gene editing pas later zichtbaar worden?

Als een behandelde cel een schadelijke verandering heeft opgelopen en blijft delen, kunnen de gevolgen mogelijk pas na langere tijd zichtbaar worden. Daarom zijn langetermijneffecten belangrijk bij het beoordelen van de veiligheid van gentherapie

Waarom wordt bij ernstige aandoeningen een grotere mate van risico geaccepteerd?

Bij een ernstige aandoening kan het mogelijke therapeutische voordeel van gene editing opwegen tegen grotere behandelingsrisico's

Hoe kan men proberen CRISPR-Cas veiliger te maken dan met een gewone Cas9-dubbelstrengsbreuk?

Een gewone Cas9 knipt beide DNA-strengen, waardoor een dubbelstrengsbreuk (DSB) ontstaat. Dit kan ongewenste effecten geven, zoals translocaties. Een Cas9-nickase knipt maar 1 DNA-streng. Hierdoor ontstaat geen volledige dubbelstrengsbreuk en is de kans op DSB-gerelateerde ongewenste effecten kleiner

Wat is het verschil tussen de twee Cas9-nickases D10A en H840A?

Cas9 heeft normaal 2 knipactiviteiten, waardoor het beide DNA-strengen kan knippen. Bij de nickases is één van deze knipactiviteiten uitgeschakeld. Daardoor knippen D10A en H840A elk maar 1 DNA-streng, maar ze knippen verschillende strengen

Wat is base editing?

Bij base editing wordt 1 DNA-base veranderd in een andere base, zonder dat beide DNA-strengen volledig worden doorgeknipt. Hiervoor wordt een Cas9-nickase gekoppeld aan een base-modificerend enzym

Hoe werkt een base editor?

Een guide RNA brengt de base editor naar de juiste DNA-plaats. De Cas9-nickase opent/knipt 1 DNA-streng en het gekoppelde enzym verandert vervolgens een specifieke base. Daarna wordt het DNA weer hersteld, waardoor de baseverandering in het DNA wordt vastgelegd

Hoe kan een adenine base editor een A:T-basepaar veranderen in G:C?

Een adenine base editor verandert adenine (A) in inosine (I). De cel leest inosine alsof het guanine (G) is. Na DNA-reparatie kan daardoor een A:T-basepaar veranderen in G:C.

Wat is een belangrijk voordeel van base editing?

Base editing kan met hoge efficiëntie een specifieke puntmutatie aanbrengen zonder een klassieke dubbelstrengsbreuk te veroorzaken. Daardoor worden risico’s die samenhangen met dubbelstrengsbreuken verminderd

Wat is een belangrijke beperking van base editing?

Ze kunnen alleen bepaalde soorten baseveranderingen uitvoeren en daardoor kan niet iedere ziekteveroorzakende mutatie met base editing worden gecorrigeerd

Waarom kan base editing soms onbedoeld meerdere basen veranderen?

Het base-modificerende enzym werkt binnen een klein gebied rond de doelplaats. Als daar bijv. meerdere geschikte adenines dicht bij elkaar liggen, kan het enzym meer dan 1 adenine veranderen

Wat is prime editing?

Een gerichtere vorm van gene editing waarbij een Cas9-nickase is gekoppeld aan reverse transcriptase. Met behulp van een verlengd guide RNA (het pegRNA) kan nieuwe genetische informatie in het DNA worden geschreven

Wat doet het pegRNA bij prime editing?

Het pegRNA stuurt de prime editor naar de juiste plaats in het DNA en bevat de genetische informatie die gebruikt wordt om de gewenste verandering in het DNA te maken

Wat doet reverse transcriptase bij prime editing?

Het leest het RNA-gedeelte van het pegRNA als template en maakt daar DNA van. Hierdoor kan de gewenste nieuwe DNA-sequentie worden toegevoegd aan de geknipte DNA-streng

Hoe verloopt prime editing stap voor stap?

Het pegRNA brengt de prime editor naar de juiste DNA-plaats —> de Cas9-nickase knipt 1 DNA-streng —> reverse transcriptase gebruikt het pegRNA als template om nieuw DNA te maken —> er ontstaat een DNA-flap met de gewenste verandering —> bij correct herstel wordt deze nieuwe DNA-sequentie in het genoom opgenomen

Wat kan er gebeuren met het nieuw gevormde DNA bij prime editing?

Na prime editing concurreert het nieuwe DNA met de oorspronkelijke DNA-sequentie. De cel kan het nieuw gevormde stukje weer verwijderen, waardoor de edit verloren gaat of het nieuwe stukje in het DNA opnemen, waardoor de edit wordt vastgelegd

Wat is het voordeel van prime editing ten opzichte van base editing?

Prime editing is flexibeler. Base editing kan alleen bepaalde basen in andere basen veranderen, terwijl prime editing verschillende gerichte DNA-veranderingen kan aanbrengen en ook meer dan alleen 1 specifieke baseconversie mogelijk maakt.

Wat is een nadeel van prime editing?

Prime editing kan minder efficiënt zijn, waardoor slechts een relatief klein deel van de cellen de gewenste DNA-verandering krijgt.

Wat is dCas?

Een aangepaste Cas die nog wel door een guide RNA naar een specifieke DNA-sequentie kan worden gebracht, maar het DNA niet meer kan knippen. Hierdoor kan dCas als een soort transportmiddel worden gebruikt om andere eiwitten naar een specifieke plek in het genoom te brengen

Wat kan dCas doen?

Afhankelijk van welk eiwit of enzym eraan gekoppeld wordt, kan dCas worden gebruikt voor repressie, activatie, epigenetische modificatie, base editing, imaging en reorganisatie van de celkern

Waarom is delivery belangrijk bij gentherapie?

Een gentherapie werkt alleen als het therapeutische materiaal in de juiste cellen terechtkomt. Hiervoor moeten verschillende biologische barrières worden overwonnen. Daarom is de keuze van de vector belangrijk voor zowel efficiëntie als veiligheid

Welke twee soorten delivery-systemen voor gentherapie moet je onderscheiden?

1. Virale vectoren

2. Niet-virale/synthetische vectoren

Wat is een belangrijk voordeel van virale vectoren?

Virussen zijn van nature goed in het binnendringen van cellen en afleveren van genetisch materiaal. Daarom kunnen aangepaste virussen zeer efficiënte vectoren zijn voor gentherapie

Wat is een belangrijk nadeel van virale vectoren?

Ze kunnen veiligheidsproblemen geven, zoals immunogeniciteit, beperkte verpakkingscapaciteit en afhankelijk van het type vector risico’s rond genoomintegratie

Wat is AAV en waarom wordt het gebruikt als vector?

AAV is een veelgebruikte virale vector. Het is een klein virusdeeltje dat genetisch materiaal naar cellen kan brengen en daardoor geschikt is voor gentherapie

Wat is een belangrijke beperking van AAV?

AAV heeft een beperkte packaging capacity. Er past dus maar een beperkte hoeveelheid genetisch materiaal in de vector. Als het therapeutische construct te groot is, kan het niet eenvoudig in één AAV-vector worden verpakt

Welk belangrijk verschil is er tussen AAV en lentivirale vectoren wat betreft integratie?

Lentivirale vectoren zijn bedoeld om hun genetisch materiaal in het genoom van de doelcel te integreren. AAV-vectoren blijven daarentegen meestal episomaal

Hoe kunnen mRNA-LNPs worden gebruikt voor gentherapie?

Bij mRNA-LNPs wordt mRNA verpakt in lipid nanoparticles. Na aflevering in de cel wordt het mRNA tijdelijk gebruikt om een gewenst eiwit te maken

Wat zijn voor- en nadelen van mRNA-LNPs?

Een voordeel is de kortdurende expressie, waardoor de blootstelling aan het therapeutische eiwit tijdelijk is en mogelijk minder off-targeteffecten optreden. Nadelen zijn een minder efficiënte delivery en dat targeting buiten bijv. de lever lastig kan zijn

Wat zijn belangrijke veiligheidsproblemen van gentherapie?

Toxiciteit, immunogeniciteit en ongewenste genoomintegratie. Bij virale systemen moet daarnaast worden voorkomen dat er opnieuw een schadelijk/replicatiecompetent virus ontstaat

Waarom kan ongewenste genoomintegratie gevaarlijk zijn?

Als genetisch materiaal op een ongewenste plek in het genoom integreert, kan het bijv. een normaal gen verstoren of een oncogen activeren. Hierdoor kan in het ergste geval tumorvorming ontstaan

Welk veiligheidsrisico bestaat bij virale vectoren door homologe recombinatie?

Er bestaat een risico dat genetisch materiaal van een virale vector door recombinatie wordt uitgewisseld met genetisch materiaal van een aanwezig wildtype virus. Daardoor zou in het ongunstige geval een replicatiecompetent/virulenter virus kunnen ontstaan

Welke factoren bepalen de efficiëntie van gentherapie?

Gerichte aflevering naar de juiste cellen, voldoende controle over genexpressie en de verpakkingscapaciteit van de vector.

Waarom is de duur van blootstelling aan Cas9 belangrijk voor off-targeteffecten?

Hoe langer Cas9 actief aanwezig blijft in een cel, hoe langer het de kans heeft om naast de gewenste DNA-plaats ook op off-targetplaatsen te knippen. Een korte blootstelling aan Cas9 kan daarom het risico op off-targeteffecten verkleinen

Waarom kan langdurige expressie van Cas9 ongunstig zijn?

De cel blijft steeds opnieuw Cas9 produceren en daardoor blijft Cas9 langer actief en neemt de kans toe dat het uiteindelijk ook op een off-targetplaats knipt

Waarom kan aflevering van Cas9 als eiwit gunstiger zijn voor off-targeteffecten?

Als Cas9 direct als eiwit wordt afgeleverd, kan het meteen werken maar wordt het daarna weer afgebroken. De blootstelling is dus relatief kort. Daardoor is er minder tijd om op off-targetplaatsen te knippen

Wat is het verschil tussen aflevering van Cas9 als DNA, RNA of eiwit?

Bij DNA moet eerst mRNA en daarna Cas9-eiwit worden gemaakt, waardoor Cas9 relatief lang geproduceerd kan worden. Bij mRNA hoeft alleen nog translatie plaats te vinden en is de expressie korter. Bij direct Cas9-eiwit is Cas9 meteen beschikbaar en relatief kort aanwezig

Waarom zijn virale vectoren niet altijd ideaal voor CRISPR-Cas delivery?

Virale vectoren kunnen zeer efficiënt afleveren, maar kunnen zorgen voor langdurige expressie van Cas9. Langdurige aanwezigheid van Cas9 kan de kans op off-targeteffecten vergroten

Waarom kan Cas9 zelf een immuunreactie veroorzaken?

Cas9-eiwitten zijn oorspronkelijk afkomstig uit bacteriën. Het menselijke immuunsysteem kan Cas9 daarom als lichaamsvreemd herkennen en er een immuunreactie tegen veroorzaken

Wat zijn lipid nanoparticles (LNPs)?

LNPs zijn kleine deeltjes opgebouwd uit verschillende lipiden waarmee bijv. mRNA of CRISPR-componenten kunnen worden verpakt en naar cellen kunnen worden gebracht

Waarom moet mRNA beschermd worden wanneer het aan een patiënt wordt toegediend?

mRNA is gevoelig voor enzymatische afbraak. Zonder bescherming kan het worden afgebroken voordat het de doelcel bereikt. Door het mRNA in een LNP te verpakken wordt het beter beschermd tijdens de aflevering

Uit welke belangrijke componenten bestaat een LNP?

Een LNP bevat verschillende soorten lipiden, waaronder ioniseerbare lipiden, fosfolipiden, cholesterol en PEG-lipiden. Samen zorgen deze voor de structuur, stabiliteit, verpakking en aflevering van het genetische materiaal

Wat is de functie van fosfolipiden in een LNP?

Ze dragen bij aan de structuur van het lipid nanoparticle. Ze helpen bij het vormen van het lipide-deeltje waarin het genetische materiaal wordt verpakt

Wat is bijzonder aan de ioniseerbare lipiden in LNPs?

Ze kunnen afhankelijk van de pH van lading veranderen. Bij lage pH worden ze positief geladen, waardoor ze goed kunnen interageren met negatief geladen RNA. Bij fysiologische pH zijn ze grotendeels neutraal

Wat is de functie van PEG-lipiden in een LNP?

PEG-lipiden bevinden zich aan de buitenkant van het deeltje en helpen het LNP stabiel te houden.

Waarom worden LNPs na injectie efficiënt opgenomen door levercellen?

In het bloed kunnen eiwitten die betrokken zijn bij het lipidenmetabolisme, zoals ApoE, aan de LNPs binden. Levercellen kunnen deze deeltjes vervolgens via hun receptoren efficiënt opnemen. Daardoor komen LNPs na systemische toediening vaak sterk in de lever terecht

Wat is een belangrijk voordeel en nadeel van LNP-delivery?

Een voordeel is dat LNPs genetisch materiaal kunnen beschermen en zonder virale vector afleveren. Een belangrijke beperking is dat ze na systemische toediening sterk naar de lever gaan, waardoor efficiënte targeting van andere organen moeilijker kan zijn

Op welke twee manieren kan gentherapie worden uitgevoerd?

Gentherapie kan ex vivo of in vivo worden uitgevoerd

Hoe werkt ex vivo gentherapie stap voor stap?

Eerst worden geschikte cellen uit de patiënt gehaald. Deze cellen worden buiten het lichaam genetisch gemodificeerd. De aangepaste cellen kunnen worden gecontroleerd en eventueel geselecteerd, waarna ze weer aan de patiënt worden teruggegeven

Wat is een belangrijk voordeel van ex vivo gentherapie?

Je hebt meer controle over de genetische modificatie, omdat de cellen buiten het lichaam worden behandeld. Je kunt bijv. controleren of de gewenste verandering daadwerkelijk heeft plaatsgevonden voordat de cellen worden teruggegeven

Wat is elektroporatie en hoe kan het bij ex vivo gentherapie worden gebruikt?

De cellen korte elektrische pulsen, waardoor het celmembraan tijdelijk beter doorlaatbaar wordt. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld DNA, RNA of CRISPR-componenten de cel binnengaan

Hoe werkt in vivo gentherapie?

De vector wordt met het therapeutische materiaal rechtstreeks aan de patiënt toegediend. De vector moet vervolgens zelf de juiste cellen of het juiste orgaan bereiken en daar zijn genetische materiaal afleveren

Waarom stelt in vivo gentherapie hogere eisen aan de delivery-vector?

Omdat de cellen niet eerst uit het lichaam worden gehaald, moet de vector in het lichaam zelf de juiste plaats bereiken. De vector moet biologische barrières overwinnen, de juiste cellen bereiken en daar efficiënt het therapeutische materiaal afleveren

Wat is Zolgensma en voor welke ziekte wordt het gebruikt?

Een gentherapie voor spinale musculaire atrofie (SMA). Bij SMA functioneert het SMN1-gen niet goed, waardoor onvoldoende functioneel SMN-eiwit wordt gemaakt en motorneuronen beschadigd raken

Wat is de functie van het SMN1-gen?

Het codeert voor het survival motor neuron (SMN)-eiwit, dat belangrijk is voor het functioneren en overleven van motorneuronen. Bij SMA is SMN1 defect, waardoor te weinig functioneel SMN-eiwit wordt geproduceerd

Welke rol speelt SMN2 bij SMA?

SMN2 kan gedeeltelijk compenseren voor een defect SMN1-gen, omdat het ook functioneel SMN-eiwit kan opleveren, maar veel minder efficiënt. Daarom kunnen meer SMN2 kopieën voor meer compensatie zorgen, waardoor er een milder ziektebeeld optreedt

Waarom beïnvloedt het aantal SMN2-kopieën de ernst van SMA?

Iedere SMN2-kopie kan een kleine hoeveelheid functioneel SMN-eiwit opleveren. Bij meer SMN2-kopieën kan daardoor meer functioneel SMN-eiwit worden gemaakt, waardoor het verlies van motorneuronen gedeeltelijk wordt gecompenseerd en SMA meestal minder ernstig is

Hoe werkt Zolgensma?

Zolgensma levert met een AAV9-vector een intacte kopie van het SMN1-gen aan cellen. Het intacte SMN1-gen wordt afgelezen en vertaald, waardoor meer functioneel SMN-eiwit wordt geproduceerd

Welk type gentherapie is Zolgensma?

Gene addition. Het defecte SMN1-gen wordt niet gerepareerd of verwijderd. Er wordt een functionele kopie van SMN1 toegevoegd, zodat de cellen weer functioneel SMN-eiwit kunnen maken

Waarom is vroeg behandelen bij SMA belangrijk?

Bij SMA gaan door het tekort aan SMN-eiwit motorneuronen verloren. Gentherapie kan ervoor zorgen dat meer SMN-eiwit wordt gemaakt, maar reeds verloren motorneuronen zijn moeilijk terug te krijgen. Hoe eerder er behandelt wordt, hoe meer motorneuronen behouden kunnen blijven