Nanodeeltjes-gemedieerde gentherapie lost de belangrijkste oorzaak van doodgeboorte en vroeggeboorte op in het caviamodel

Het leven van miljarden mensen die de aarde bewonen, is te danken aan een tijdelijk orgaan dat hen in de baarmoeder van een moeder ondersteunde en voedde. De placenta, of nageboorte, wordt door sommige culturen als heilig beschouwd; de centrale rol ervan in de zwangerschap werd al erkend toen de Egyptische piramiden werden opgericht. Het levert voedingsstoffen en zuurstof aan de foetus via de navelstreng en werkt als een darm, nier, lever en longen.

Als de placenta faalt, blijft er slechts één gevaarlijke optie over: voortijdige bevalling door middel van geïnduceerde bevalling of keizersnede.

Nu wordt de eerste therapie ontwikkeld die mogelijk een aandoening kan omkeren die wereldwijd een belangrijke oorzaak is van doodgeboorte en vroeggeboorte, door een team onder leiding van een onderzoeker van de Universiteit van Florida Health, die twintig jaar lang dit opmerkelijke orgaan heeft bestudeerd. De therapie is zeer succesvol gebleken in dierstudies.

Tot 1 op de 10 zwangerschappen in de ontwikkelde wereld wordt getroffen door een beperking van de placentaire groei, en tweemaal zoveel in de onontwikkelde wereld.

Het succes van de gentherapie, ontwikkeld door UF Health-onderzoeker Helen N. Jones, Ph.D., en een team van medewerkers, zou een grote verandering in de verloskunde betekenen.

Optimistisch gezien liggen menselijke proeven vijf jaar in de toekomst.

Maar Jones, universitair hoofddocent aan de afdeling Fysiologie en Veroudering van het UF College of Medicine, zei dat er goede redenen zijn voor optimisme, omdat in vitro (buiten het lichaam) bewijs uit het laboratorium aantoont dat de behandeling effectief zou kunnen zijn in menselijk weefsel.

“Dit is een zeer opwindende therapie”, zei Jones. “We zijn erg blij met onze resultaten tot nu toe. Als dit goed gaat, kan dit een game-changer zijn voor moeders over de hele wereld. Het heeft het potentieel om zoveel vroeggeboorte te voorkomen en gezinnen hoop te geven dat placenta-falen niet het voortijdige einde is van een zwangerschap.”

Door een tekort aan groei van de placenta, waardoor de foetus wordt beroofd van voeding en zuurstof, hebben artsen en moeder geen mogelijkheid om de verblijfsduur van een foetus in de baarmoeder te verlengen. Voortijdige bevalling kan vele weken vóór de uitgerekende datum plaatsvinden.

“Het enige dat gedaan kan worden is de baby afleveren en naar de NICU (Neonatale Intensive Care Unit) brengen”, zei Jones.

Zelfs als baby’s de geboorte overleven, vaak ver onder het normale geboortegewicht, kunnen zich in latere jaren gezondheidsproblemen ontwikkelen, waaronder neurologische ontwikkelingsstoornissen.

De nieuwe gentherapie wordt aan de placenta toegediend door een polymeer nanodeeltje dat zo klein is dat er grofweg 500 van hen naast elkaar nodig zijn om de breedte van een mensenhaar te evenaren.

Het nanodeeltje vervoert lading: een DNA-plasmide. Dit is een stukje onschadelijk DNA dat, geïntroduceerd in een specifiek type cel in de placenta, de productie van een eiwit in gang zet dat met de cel interageert om chemische processen te activeren die de cellulaire functie kunnen veranderen of verbeteren.

In zekere zin krijgt de cel een extra set instructies om meer van dit eiwit aan te maken. Dat is cruciaal omdat deze placenta’s niet genoeg produceren, waardoor ze falen.

De oorzaak van placenta-insufficiëntie is niet goed begrepen. Eén ding hebben wetenschappers echter opgemerkt: deze defecte placenta’s hebben lagere niveaus van een hormoon dat insuline-achtige groeifactor 1 wordt genoemd. De gentherapie zorgt ervoor dat de placenta grotere hoeveelheden van de groeifactor gaat produceren.

Dit hormoon stimuleert de celgroei en -ontwikkeling, stimuleert weefselherstel en zorgt ervoor dat de foetus voeding krijgt. Zonder dit krijgt de foetus niet genoeg voedingsstoffen om zich goed te ontwikkelen en te groeien.

Wat insuline-achtige groeifactor 1 vooral aantrekkelijk maakt voor het team van Jones, is dat het de vascularisatie, of de vorming van bloedvaten, stimuleert, essentieel voor gezond weefsel. In de placenta vertaalt zich dat in een betere overdracht van voedingsstoffen.

“Een van de dingen met een placenta met beperkte groei is dat deze niet zo’n goede vasculaire boom heeft als een normale placenta,” zei Jones.

Jones is senior auteur van een onderzoek gepubliceerd in Natuurgentherapie op 4 december zei ze opwindende resultaten. Het laat zien dat de therapie bij cavia’s de placentafunctie en de geboorte van nakomelingen met een normaal gewicht stimuleerde. Cavia’s hebben tijdens de zwangerschap biologische en fysiologische omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die van mensen.

Verrassend genoeg verminderde de behandeling ook de hoeveelheid cortisol, het stresshormoon, bij de moeder. Als dit ook bij mensen geldt, kan de therapie een last helpen verlichten die veel moeders maar al te goed kennen.

Stress, zei Jones, is een normaal bijproduct van zwangerschap. Maar te veel kan complicaties veroorzaken waarvan men denkt dat ze bijdragen aan hoge bloeddruk, verstoring van de hersenontwikkeling van de foetus, slaapgebrek en geestelijke gezondheidsproblemen zoals depressie en angst.

Stress kan zelfs vele jaren later problemen veroorzaken voor moeder en kind, waaronder hart- en vaatziekten en diabetes.

Gemeenschappelijke remedies voor maternale stress zijn niet altijd praktisch.

“Een moeder moet vaak doorwerken tot aan de bevalling, en daar kunnen ze niets aan veranderen”, aldus Jones. “Ze kunnen niet zomaar gaan zitten en hun voeten omhoog leggen. En hoewel hun artsen hen vertellen dat ze meer moeten bewegen, naar buiten moeten gaan en niet de hele dag aan hun bureau moeten zitten, weten we dat dit in de echte wereld vaak niet werkt. Een behandeling als de onze kan bij sommige zwangerschappen levensveranderend zijn.”