Het produceren van de nieuwste medicijnen – en mogelijk geneeswijzen: gen- en celtherapieën
Datum gepubliceerd:Door Abbey Slattery
Gen- en celtherapieën maken de weg vrij voor baanbrekende behandelingen en mogelijke behandelingen voor ernstige ziekten en aandoeningen, van spinale spieratrofie tot de ziekte van Pompe.
Pionierswetenschappers op dit gebied noemen North Carolina hun thuis.
Onderzoek door Jude Samulski, Ph.D., aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, maakte gebruik van adeno-geassocieerd virus om gentherapieën te leveren. Zijn bevindingen gecreëerd Bamboo Therapeutics, nu onderdeel van Pfizer, En AskBio, overgenomen door Bayer. Charles Gersbach, Ph.D., leidt het Centre for Advanced Genomic Technologies van Duke University, wiens CRISPR-onderzoek een half dozijn startups ondersteunt. En Rodolphe Barrangou, Ph.D. van de North Carolina State University, gebruikt een ander CRISPR-enzym om genen te bewerken. Deze techniek ligt ten grondslag aan het werk van Locus Biosciences.
Met deze basis creëerden de sterke punten van North Carolina op het gebied van biologische productie op natuurlijke wijze een cluster van productie van gen- en celtherapie, waaronder Novartis Gene Therapies, Audentes, een bedrijf van Astellas, en meer.
“Gentherapie verlicht de onderliggende oorzaak van genetische ziekten en verworven ziekten. Het heeft tot doel ziekten te behandelen door genen te vervangen, te inactiveren of in cellen te introduceren – hetzij in het lichaam, of in vivo, of buiten het lichaam, of ex vivo”, zegt Jimmy Weirich, vice-president en locatiehoofd bij Novartis Gene Therapies, een wereldwijd gezondheidszorgbedrijf met een grote productiefaciliteit in Durham. “Elke cel- en gentherapie wordt ontworpen op basis van gedetailleerde informatie over de oorzaken van de ziekte van een patiënt. In plaats van symptomen te behandelen, werkt gentherapie door cellen op genetisch niveau te repareren of te verbeteren.”
Volgens Weirich is het doel van gentherapie om een ziekte tot stilstand te brengen of de voortgang ervan om te keren, in plaats van simpelweg de symptomen te verlichten. De behandeling wordt vaak maar één keer toegediend.
Het doel van Novartis Gene Therapies is het ontwikkelen en commercialiseren van gentherapieën voor patiënten en families die getroffen zijn door zeldzame en levensbedreigende neurologische genetische ziekten. De initiële gentherapie voor spinale musculaire atrofie is al goedgekeurd in de VS, Japan, de Europese Unie, Israël, Brazilië en Canada.
Die behandeling, de vlaggenschipgentherapie van het bedrijf in de neurowetenschappen, Zolgensma, werd in mei 2019 in de VS goedgekeurd om kinderen jonger dan twee jaar met SMA te behandelen. De behandeling, gegeven als een eenmalige infusie, helpt onomkeerbaar verlies van motorneuronen en ziekteprogressie een halt toe te roepen.
Met de ontwikkeling van deze behandeling hoopt Novartis Gene Therapies de levens van mensen die lijden aan SMA te veranderen.
“De gezondheidszorgsector in het algemeen – en gentherapie in het bijzonder – is ongelooflijk snel en verandert elke dag. Het is opwindend en vereist mensen die anders willen nadenken over uitdagingen en de oplossingen die nodig zijn om succesvol te zijn”, aldus Weirich. “Uiteindelijk draait het echter allemaal om onze patiënten. Het is een ongelooflijk gevoel om te weten dat ons harde werk betekent dat we het leven van één enkele patiënt en zijn of haar familie kunnen veranderen. Er zijn niet veel van dat soort industrieën of banen.”
Bij Audentes heeft het bedrijf een vergelijkbare focus, waarbij gebruik wordt gemaakt van gentherapieën om levensbedreigende en vaak zeldzame ziekten aan te pakken. Audentes is gevestigd in Californië en heeft momenteel een locatie in aanbouw in Sanford. Ze ontwikkelt gentherapieën voor de behandeling van aandoeningen zoals X-Linked myotubulaire myopathie, de ziekte van Pompe, spierdystrofie van Duchenne en myotone dystrofie.
Het bedrijf implementeert momenteel zijn plannen voor de bouw van een ultramoderne productiefaciliteit voor gentherapie, ter waarde van $109 miljoen, waar 200 mensen werkzaam zijn. Het vergroten van zijn voetafdruk in de Driehoek brengt nieuwe kansen in het gebied met zich mee, die het potentieel van gentherapieën in het algemeen aanvullen.
“Een van de echte voordelen die we hebben als het gaat om het gebruik van DNA als therapeutisch middel is dat het ongelooflijk flexibel is. Het dient als basisinstructies waarmee u met uw gentherapie antilichamen, enzymatische eiwitten of RNA-moleculen kunt maken. Je kunt deze zeer basale bouwsteen nemen en hem zo ontwerpen dat hij met elkaar kan communiceren en vrijwel elk aspect van de cellulaire biologie kan veranderen en hem kan omleiden en heroriënteren op een manier waarvan wij denken dat die gunstig is voor de patiënt”, aldus Mathew Pletcher. Ph.D., senior vice-president onderzoek bij Audentes.
“Wat gentherapie doet, is dat er een goedaardig virus nodig is en de virale elementen worden verwijderd waardoor het virus zich kan vermenigvuldigen en meerdere kopieën van zichzelf kan maken. We verwijderen dat en stoppen dan het DNA dat we willen afleveren in de cellen. Dus kapen we iets dat in de natuur bestaat en gebruiken het nu als voertuig om therapeutische genen terug in de cellen van de patiënt te brengen.”
In het geval van een aandoening als de spierdystrofie van Duchenne kan Audentes gentherapie gebruiken om interventies te implementeren zoals exon-skipping – een soort RNA-splitsing die cellen ertoe aanzet mutaties over te slaan. Door deze technieken kunnen wetenschappers de normale genfunctie herstellen door de mutatie te verwijderen.
Locus Biosciences ontwikkelt antibacteriële producten met behulp van CRISPR-verbeterde bacteriofagen. Door zich op bepaalde bacteriën te richten, maakt dit biotechbedrijf uit Morrisville gebruik van precisietherapie om bacteriële ziekten te behandelen, waarbij het microbioom van patiënten zo min mogelijk wordt verstoord.
“Historisch gezien zijn bacteriofagen niet effectief genoeg geweest om ernstige infecties te bestrijden, omdat bacteriën en bacteriofagen zich in de loop van miljarden jaren gezamenlijk hebben ontwikkeld tot een soort roofdier-prooi-relatie – ze bevinden zich dus in een soort ecologisch evenwicht. We hebben dit aangepakt door het dodend vermogen van de bacteriofaag te verbeteren met behulp van CRISPR”, zegt Joseph Nixon, senior vice-president bedrijfsontwikkeling bij Locus. “We voegen CRISPR-Cas3 toe – in plaats van het doel-DNA af te knippen als een schaar, versnippert het het of kauwt het op als een Pac-Man. Wat wij doen is de CRISPR-Cas3-constructen in de bacteriofaag plaatsen en daardoor een dubbel werkingsmechanisme creëren tussen de bacteriofaag zelf, waarbij een deel van de doelbacteriecellen wordt gedood en vervolgens CRISPR-Cas3 de rest doodt.”
Door de behandeling op een dergelijke manier te richten, is Locus in staat producten te maken die aanzienlijk effectiever zijn dan andere bacteriofaagproducten. De producten die het ontwikkelt worden gebruikt om bacteriële infecties en microbioomziekten aan te pakken, waaronder aandoeningen zoals inflammatoire darmziekten en colorectale kanker.
Audentes, Novartis Gene Therapies en Locus helpen bij het creëren van gen- en celtherapieën die de levens van miljoenen mensen over de hele wereld kunnen veranderen en ziekten kunnen aanpakken op manieren die voorheen niet mogelijk waren. Naast de medicijnen en behandelingen die de bedrijven leveren, gebruiken andere bedrijven vergelijkbare methoden om aandoeningen zoals aangeboren blindheid, kanker, diabetes, stofwisselingsstoornissen en meer te behandelen.
"Audentes is echt een van de pioniers die deze nieuwe koers en een innovatieve aanpak in kaart heeft gebracht waarvan we denken dat deze het hele landschap van de geneeskunde echt zou kunnen transformeren - hoe we het leveren en de impact die het kan maken", aldus Pletcher. “Uiteindelijk staan we aan het begin van een heel opwindende transformatie in de geneeskunde die een echt verschil gaat maken in de levens van mensen. Door een kern van bedrijven zoals het onze te hebben, kan de groei in de regio een lawine worden, waarin we allemaal op elkaar blijven bouwen.”
Nixon voegde eraan toe: “De Driehoek heeft veel lagere kosten dan andere toonaangevende gebieden, zoals Boston en San Francisco. Die lagere kosten, vooral voor bedrijven als Locus, waar we worden gefinancierd met investeerdersdollars, stellen ons in staat meer te bereiken voor hetzelfde geld. En natuurlijk zijn de programma’s met het NCBiotech Center van cruciaal belang om de life science-industrie in de staat te laten groeien en in stand te houden.”
Nu die lawine aan mogelijkheden steeds meer aan kracht wint, hebben bedrijven als deze behoefte aan gekwalificeerd personeel. Volgens Weirich moet de ideale kandidaat voor de branche over de juiste training en opleiding beschikken, maar ook over nieuwsgierigheid en een passie om anderen te helpen.
“Er is een breed scala aan banen en, nog belangrijker, carrièremogelijkheden beschikbaar binnen deze sector. Ongeacht de rol van de functie is het van fundamenteel belang dat al onze medewerkers weten dat het werk dat ze dagelijks doen een directe impact heeft op ons vermogen om levensreddende therapieën voor onze patiënten te produceren, en in het geval van Zolgensma redden onze medewerkers letterlijk de levens van pasgeboren baby’s”, aldus Weirich. “Het allerbelangrijkste is dat we op zoek zijn naar mensen die net zo gepassioneerd zijn als wij over de missie om een verschil te maken in de levens van individuen en gezinnen die worden geconfronteerd met de uitdaging van zeldzame ziekten.”
Originele bron: WRAL-nieuws