Inhoud
1. Ex vivo gentherapie ............................................................................................................................. 2
2. In vivo gentherapie .............................................................................................................................. 4
2.1 Overzicht van verschillende gentherapie strategieën ................................................................... 4
2.2 Gen augmentatie ........................................................................................................................... 5
2.2.1 Principe ................................................................................................................................... 5
2.2.2 Voorbeelden ........................................................................................................................... 7
2.3 Gen editing .................................................................................................................................. 11
2.3.1 Principe ................................................................................................................................. 11
2.3.2 Voorbeelden ......................................................................................................................... 12
2.4 Antisense oligonucleotiden (ASO) ............................................................................................... 13
2.4.1 Principe ................................................................................................................................. 13
2.4.2 Voorbeelden ......................................................................................................................... 15
1
,Les 2: gentherapie voor erfelijke ziekten
• Doel
o duurzame expressie van het therapeutische gen (= transgen) bereiken op een niveau
dat voldoende is om de ziektesymptomen te verlichten of te genezen, met minimale
bijwerkingen
• In vivo versus ex vivo gentherapie
o In vivo gentherapie met een niet-integrerende vector
▪ Extrachromosomale stabilisatie van DNA
▪ Doelcel: langlevende postmitotische of langzaam delende cel
o Ex vivo met een integrerende vector
▪ Integratie van DNA op 1 of meerdere loci in het chromosoom v/d patiënt
▪ Doelcel: precursor of stamcel
1. Ex vivo gentherapie
• Algemeen stappenplan
1. Cellen uit de patiënt halen
2. Transductie van het gen of interesse
3. Cellen terugplaatsen in de patient
• Voorbeelden
o Severe combined immunodeficiency (SCID)
▪ γ-retrovirale vector met IL2RG cDNA
▪ Ex vivo transductie van autologe hematopoëtische stamcellen en progenitor
cellen (HSPC's)
▪ Klinisch effectief, maar ontwikkeling van T-cel leukemie
(vector integreerde in bepaalde oncogenen)
o Adenosine deaminase (ADA)-deficiënte SCID
▪ Voorkomen: 1-9 per 1.000.000
▪ “bubble boy” ziekte
▪ Fataal in de vroege kindertijd
▪ Mutaties in ADA (autosomaal recessief) → toxische afvalstoffen in witte
bloedcellen
▪ Standaardtherapie: enzymvervangende therapie gevolgd door
stamceltransplantatie
2
, ▪ Strimvelis (GSK, Orchard Therapeutics) voor ADA-SCID
➢ Voor patiënten zonder geschikte HLA-gematchte verwante
beenmergdonor (> 75% van de gevallen)
➢ EMA-goedkeuring in 2016, eerste in de EU goedgekeurde ex vivo
gentherapie voor pediatrische patiënten
➢ Kostprijs: €594.000
➢ Stappenplan
1. Extractie van hematopoëtische stamcellen en progenitor
cellen (HSPC's)
2. Zuivering om enkel CD34+-cellen te behouden
3. Transductie met een γ-retrovirale vector met ADA cDNA
4. Deze terug infuseren in de patient
➢ Oktober 2020: melding van lymfoïde T-cel leukemie door insertie-
oncogenese bij 1 geval van de 50 behandelde patiënten, 5 jaar na
behandeling
o β-thalassemie
▪ Prevalentie: 1 op 100.000
▪ Mutaties in het HBB-gen (autosomaal recessief)
▪ Verminderde productie van hemoglobine
➢ tekort aan zuurstof en tekort aan rode bloedcellen (= anemie)
➢ frequente bloedtransfusies nodig
▪ Zynteglo (Bluebird Bio)
➢ Goedgekeurd door EMA/FDA
➢ Voor patiënten zonder verwante, geschikte donor
➢ Lentivirale vector die HBB cDNA bevat
➢ Expressie beperkt tot de erytroïde cellijn via gebruik van een
erytroïde-specifieke promotor
3
1. Ex vivo gentherapie ............................................................................................................................. 2
2. In vivo gentherapie .............................................................................................................................. 4
2.1 Overzicht van verschillende gentherapie strategieën ................................................................... 4
2.2 Gen augmentatie ........................................................................................................................... 5
2.2.1 Principe ................................................................................................................................... 5
2.2.2 Voorbeelden ........................................................................................................................... 7
2.3 Gen editing .................................................................................................................................. 11
2.3.1 Principe ................................................................................................................................. 11
2.3.2 Voorbeelden ......................................................................................................................... 12
2.4 Antisense oligonucleotiden (ASO) ............................................................................................... 13
2.4.1 Principe ................................................................................................................................. 13
2.4.2 Voorbeelden ......................................................................................................................... 15
1
,Les 2: gentherapie voor erfelijke ziekten
• Doel
o duurzame expressie van het therapeutische gen (= transgen) bereiken op een niveau
dat voldoende is om de ziektesymptomen te verlichten of te genezen, met minimale
bijwerkingen
• In vivo versus ex vivo gentherapie
o In vivo gentherapie met een niet-integrerende vector
▪ Extrachromosomale stabilisatie van DNA
▪ Doelcel: langlevende postmitotische of langzaam delende cel
o Ex vivo met een integrerende vector
▪ Integratie van DNA op 1 of meerdere loci in het chromosoom v/d patiënt
▪ Doelcel: precursor of stamcel
1. Ex vivo gentherapie
• Algemeen stappenplan
1. Cellen uit de patiënt halen
2. Transductie van het gen of interesse
3. Cellen terugplaatsen in de patient
• Voorbeelden
o Severe combined immunodeficiency (SCID)
▪ γ-retrovirale vector met IL2RG cDNA
▪ Ex vivo transductie van autologe hematopoëtische stamcellen en progenitor
cellen (HSPC's)
▪ Klinisch effectief, maar ontwikkeling van T-cel leukemie
(vector integreerde in bepaalde oncogenen)
o Adenosine deaminase (ADA)-deficiënte SCID
▪ Voorkomen: 1-9 per 1.000.000
▪ “bubble boy” ziekte
▪ Fataal in de vroege kindertijd
▪ Mutaties in ADA (autosomaal recessief) → toxische afvalstoffen in witte
bloedcellen
▪ Standaardtherapie: enzymvervangende therapie gevolgd door
stamceltransplantatie
2
, ▪ Strimvelis (GSK, Orchard Therapeutics) voor ADA-SCID
➢ Voor patiënten zonder geschikte HLA-gematchte verwante
beenmergdonor (> 75% van de gevallen)
➢ EMA-goedkeuring in 2016, eerste in de EU goedgekeurde ex vivo
gentherapie voor pediatrische patiënten
➢ Kostprijs: €594.000
➢ Stappenplan
1. Extractie van hematopoëtische stamcellen en progenitor
cellen (HSPC's)
2. Zuivering om enkel CD34+-cellen te behouden
3. Transductie met een γ-retrovirale vector met ADA cDNA
4. Deze terug infuseren in de patient
➢ Oktober 2020: melding van lymfoïde T-cel leukemie door insertie-
oncogenese bij 1 geval van de 50 behandelde patiënten, 5 jaar na
behandeling
o β-thalassemie
▪ Prevalentie: 1 op 100.000
▪ Mutaties in het HBB-gen (autosomaal recessief)
▪ Verminderde productie van hemoglobine
➢ tekort aan zuurstof en tekort aan rode bloedcellen (= anemie)
➢ frequente bloedtransfusies nodig
▪ Zynteglo (Bluebird Bio)
➢ Goedgekeurd door EMA/FDA
➢ Voor patiënten zonder verwante, geschikte donor
➢ Lentivirale vector die HBB cDNA bevat
➢ Expressie beperkt tot de erytroïde cellijn via gebruik van een
erytroïde-specifieke promotor
3
