Chinese onderzoekers testen genetische 'aan/uit-knop' voor hersencellen

Op een bijeenkomst van het Amerikaanse BRAIN Initiative, een onderzoeksprogramma van de National Institutes of Health in Bethesda, viel deze week een stilte. Neurowetenschapper Bryan Roth van de University of North Carolina vertelde zijn collega's dat Chinese onderzoeksteams al bezig zijn met klinische studies naar chemogenetische therapie bij mensen. Roth ontwikkelde de onderliggende techniek zelf, twintig jaar geleden.

De technologie heet DREADD, een afkorting voor 'designer receptors activated by designer drugs'. Onderzoekers brengen met een AAV-vector, een onschuldig gemaakt virus, het gen voor een kunstmatig ontworpen eiwitreceptor in een klein groepje hersencellen. Die receptor is een aangepaste vorm van een G-eiwitgekoppelde receptor en reageert vrijwel uitsluitend op het medicijn clozapine, dat normaal wordt gebruikt tegen schizofrenie. Zodra clozapine aan de receptor bindt, valt de activiteit van de betreffende hersencellen stil.

Precisie zonder open hersenoperatie

Voor patiënten met ernstige epilepsie, de ziekte van Parkinson of chronische zenuwpijn is de huidige laatste behandeloptie vaak een operatie waarbij een deel van de hersenen wordt verwijderd. DREADD-therapie zou dat kunnen voorkomen, omdat artsen de overactieve hersencellen tijdelijk kunnen uitschakelen met een pil, in plaats van ze permanent weg te snijden. Biochemicus Dirk Trauner van de University of Pennsylvania, die zelf werkt aan de verwante techniek optogenetica, noemt DREADD daarom 'een preciezer mes': omdat de kunstmatige receptor alleen voorkomt waar hij is ingebracht, zijn ongewenste bijwerkingen elders in het lichaam in theorie kleiner dan bij gewone medicatie.

Zeven studies, één grote vraag

Roth stuitte ongeveer twee maanden geleden bij toeval op geruchten over de Chinese trials en dook daarop de klinische studiedatabases van de VS en China in. Hij vond zeven lopende studies, gericht op zware epilepsie, Parkinson en neuropathische pijn. Drie daarvan gebruiken een virale vector om de gentherapie toe te dienen, een aanpak die een klein risico op ernstige immuunreacties met zich meebrengt. In China zijn recent enkele patiënten overleden bij vroege gentherapieproeven voor andere aandoeningen. Opvallend is dat zes van de zeven DREADD-studies pas van start gingen nadat de eerste epilepsiestudie al liep, wat er volgens Roth op wijst dat de onderzoekers eerst wilden zien of de aanpak veilig genoeg was.

De meest veelbelovende studie richt zich volgens Roth op trigeminale neuropathische pijn, een slopende vorm van aangezichtspijn die het risico op suïcide sterk verhoogt. Slaagt die proef, dan opent dat volgens hem de deur naar therapieën die specifieke hersencircuits aanpakken bij een hele reeks neuropsychiatrische aandoeningen. Neurowetenschapper Jacques Carolan van University College London schreef na de bijeenkomst dat dit bewijst dat China voorloopt in neurotechnologie. De onderzoekers achter de Chinese studies hebben nog niet gereageerd op vragen van vakblad C&EN.