Hoe een wereld creëren waar niemand nog sterft in afwachting van een transplantatie

Al bijna een halve eeuw proberen wetenschappers een proces te creëren voor het transplanteren van dierlijke organen in mensen, een theoretische droom die honderdduizenden mensen kan helpen als ze een levensreddende transplantatie nodig hebben. Maar de risico's, zoals het PERV-virus van varkens naar de mens overbrengen, zijn tot nu toe altijd al te groot geweest, waardoor het onderzoek tot stilstand kwam. In een verbijsterende talk zegt geneticus Luhan Yang dat er een doorbraak is: met CRISPR, een techniek voor het bewerken van genen, hebben zij en haar collega's varkens gekweekt die het virus niet dragen, waardoor de mogelijkheid ontstaat om voor mensen transplanteerbare organen in varkens te kweken.
Leer meer over deze geavanceerde wetenschap en hoe deze kan helpen bij het oplossen van de orgaanschaarste.

Hallo iedereen.

Ik wil u graag voorstellen aan Laika.

Voor de meesten van ons is Laika
gewoon een heel leuk varkentje.

Maar voor honderdduizenden patiënten
die een levensreddend orgaan nodig hebben,

is Laika een symbool van hoop.

Sinds de jaren 1970,

toen orgaantransplantaties
een reële optie werden

voor patiënten met nierfalen
en andere orgaanziekten,

was het orgaanaanbod een probleem.

In de afgelopen decennia

werd het probleem alleen maar erger

omdat de vraag naar organen
exponentieel toenam.

Op dit moment leven in de VS

ongeveer 115.000 patiënten

die behoefte hebben aan
een levensreddende orgaantransplantatie.

Tegen het einde van mijn toespraak

zal er nog één patiënt
aan deze lijst worden toegevoegd.

Vandaag zullen ongeveer 100 mensen
een nieuw orgaan te krijgen,

een kans om hun leven opnieuw te beginnen,

en toch zullen er
tegen het einde van de dag

20 wachtenden sterven.

De situatie is hartverscheurend

voor patiënten, hun families

en voor de artsen die meer willen doen.

In sommige delen van de wereld,

wordt de situatie ook
een verontrustende sociale kwestie.

In Azië, bijvoorbeeld, melden de media

dat wanhopige patiënten
organen kopen via de wrede zwarte markt.

Het is duidelijk dat er een oplossing
nodig is voor deze crisis.

Mensenlevens staan op het spel.

Als bioloog en geneticus

is het mijn missie om te helpen
bij het oplossen van dit probleem.

Vandaag ben ik optimistisch
en denk dat we ernaar op weg zijn,

dankzij Laika.

Met gen-editing techniek

is het nu mogelijk om heel precies
een mens-transplanteerbaar orgaan te maken

dat veilig in varkens kan worden gekweekt.

Voordat we dieper ingaan

op de ongelooflijke wetenschap
die dit mogelijk maakt,

laten we een beter inzicht krijgen
in wat xenotransplantatie is.

Het is het transplanteren
van dierlijke organen in de mens.

Misschien vraag je je af:
waarom varkensorganen?

Omdat sommige varkens organen hebben
van vergelijkbare grootte en fysiologie

als menselijke organen.

In de afgelopen halve eeuw

hebben transplantatie-pioniers
hard geprobeerd dit te verwezenlijken,

maar met beperkt tot geen succes.

Waarom?

Twee fundamentele hindernissen
stonden in de weg.

De eerste is het probleem van afstoting.

Wanneer ons immuunsysteem
een nieuw orgaan als vreemd ziet,

zal het het afstoten.

Ten tweede -- en dit is specifiek
voor de organen van het varken --

elk varken draagt een virus
dat goedaardig is voor het varken,

maar op de mens kan worden overgedragen.

Het heet het endogeen
varkensretrovirus (PERV),

en dit virus kan een virale epidemie
vergelijkbaar met HIV veroorzaken.

Zonder een effectieve manier
om deze problemen aan te pakken,

konden er op gebied
van xenotransplantatie

meer dan een decennium lang
geen vorderingen worden gemaakt.

Er is tot nu toe
weinig vooruitgang geboekt.

Laat ik jullie vertellen hoe ik
hier vandaag met Laika kwam.

Mijn reis begon in Emei Mountain in China.

Die plek is goed beschreven
in een groot aantal legenden,

zoals ‘Crouching Tiger, Hidden Dragon’.

Daar ben ik thuis.

Tijdens mijn jeugd op de berg

kreeg ik een sterke band met de natuur.

Dit ben ik zeven jaar oud.

Ik sta voor een oude boeddhistische tempel

met een aap op mijn schouder.

Ik herinner me nog levendig
hoe mijn vrienden en ik

pinda's gooiden om de apen af te leiden

zodat we konden oversteken
om in de vallei te gaan wandelen.

Ik hou van de natuur.

Toen ik een studiegebied moest kiezen,

koos ik om biologie te studeren
aan de Universiteit van Peking in Beijing.

Echter, hoe meer ik leerde,

hoe meer vragen bij me opkwamen.

Hoe kon onze genetische samenstelling
zo lijken op die van dieren,

terwijl we er toch zo anders uitzien?

Hoe is ons immuunsysteem in staat
om zo veel ziekteverwekkers af te weren,

maar slim genoeg
om onszelf niet aan te vallen.

Vragen als deze kwelden me.

Ik weet dat het nerdy klinkt,
maar je weet dat ik een wetenschapper ben.

Na de universiteit wilde ik
niet alleen vragen stellen,

maar ze ook beantwoorden.

Dus deed ik dat.

In 2008 had ik het geluk
toegelaten te worden

tot het PhD-programma
aan de Harvard University

en werkte ik samen met Dr. George Church.

Tijdens het werken
in Church’s lab leerde ik

experimenteren met de genetische
samenstelling van zoogdieren.

Tussen alle experimenten was er één

dat me dichter bij Laika bracht.

In 2013 veranderden
mijn collega's en ik een menselijke cel

met behulp van een instrument
waarover jullie misschien al hoorden,

namelijk CRISPR.

We waren een van de eerste twee groepen

die het succesvolle gebruik meldden

van een dergelijk instrument
in het veranderen van ons DNA.

Het was een spannend moment
van wetenschappelijke ontdekking.

Het gen-bewerkende instrument CRISPR
heeft twee componenten.

Het heeft een schaar,
namelijk het enzym CRISPR

en een zogenaamd gids-RNA.

Zie het als genetische schaar
met een microscoop.

De microscoop is gids-RNA,

dat de schaar op de plek brengt
waar we willen snijden

en zegt: "Hier is het",

en het enzym CRISPR knipt en herstelt
het DNA dan zoals wij het willen.

Kort nadat we onze studie publiceerden,

raakten artsen in het Mass
General Hospital geïntrigeerd

door de medische toepassingen
van ons onderzoek.

Ze namen contact op

en samen begonnen we
het potentieel te zien

om met behulp van CRISPR
het tekort aan organen op te lossen.

Hoe doen we het?

Eenvoudig en toch zeer complex.

We brachten wijzigingen aan
in een varkenscel

om ze virusvrij te maken
en ook humaan-immuuncompatibel.

De kern van die cel
wordt geïmplanteerd in een varkenseicel

die zich dan mag delen tot een embryo.

Dat embryo wordt in de baarmoeder
van een draagmoeder geplaatst

waar het zich verder kan delen
tot een varken.

Kort gezegd: het wordt gekloond.

Het biggetje heeft dan organen
waarvan de genetische make-up

hopelijk niet door het menselijk
immuunsysteem zal worden afgestoten.

In 2015 besloot ons team
om eerst het probleem

van virusoverdracht aan te pakken.

We wilden alle 62 kopieën
van het PERV-virus

uit het varkensgenoom halen,

maar toentertijd leek dat
'mission impossible'.

Zelfs met CRISPR konden we slechts
één of twee zaken wijzigen in een cel.

Het record aantal wijzigingen
in een bepaalde cel was vijf.

We moesten het meer dan tien keer
beter doen om dat te bereiken.

Met zeer zorgvuldig ontwerp
en honderden tests

konden we al het virus verwijderen,

en het record breken.

Nog belangrijker is
dat onze studies aantoonden

dat wij konden verhinderen

dat dit gevaarlijke virus
op de mens wordt overgedragen.

Vorig jaar, vertrekkend van een
gemodificeerde cel en kloontechnologie,

produceerde onze startup, eGenesis, Laika,

het eerste varken in zijn soort
geboren zonder PERV.

(Applaus)

Laika is de eerste cruciale stap

naar veilige xenotransplantatie.

Het is ook een uitgangspunt

voor verdere genetische modificatie

om het immunologieprobleem op te lossen.

Sindsdien maakten we meer
dan 30 varkens zonder PERV

en ze zijn mogelijk het meest geavanceerde

genetisch gewijzigde
dierlijke leven op aarde.

We noemden Laika naar de Sovjet-hond

die als eerste dier om de aarde cirkelde.

We hopen dat Laika
en haar broers en zussen

ons kunnen leiden naar nieuwe frontlinies
van wetenschap en geneeskunde.

Stel je een wereld voor
waar patiënten die lijden aan leverfalen

kunnen worden gered met een nieuwe lever

zonder te hoeven wachten op een donatie

of de dood van een ander mens.

Stel je een wereld voor
waar mensen met diabetes

na elke maaltijd geen
insuline meer nodig hebben

omdat we ze kunnen voorzien
van goede cellen op de alvleesklier

die zelfstandig insuline produceren.

En stel je een wereld voor
waar patiënten met nierfalen

geen lastige dialyse meer nodig hebben.

Wij streven ernaar
om die wereld te creëren,

een wereld zonder tekort aan organen.

We hebben eindelijk het gereedschap
om een probleem aan te pakken

dat we eerder nooit konden aanpakken

en Laika is slechts het begin
van die onderneming.

We moeten echter niet
te vroeg victorie kraaien,

want er zijn meer problemen
die moeten worden aangepakt,

waaronder immunologie

en dingen die we nu
nog niet kunnen voorzien.

Maar het is onze verantwoordelijkheid
om de speerpuntwetenschap te vertalen

naar geneeskunde om levens te redden
van alle wachtende patiënten.

Veel dank.

(Applaus)

Chris Anderson: Luhan, dit is toch
wel buitengewoon werk.

Kom maar naar voren.

Wat zijn de volgende stappen?
Jullie hebben zich ontdaan van het virus.

Dan komt het punt

waar een menselijk lichaam

een getransplanteerd orgaan
niet meer zal afstoten.

Wat komt kijken
bij het oplossen ervan?

Luhan Yang:
Het is een zeer ingewikkeld proces.

We moeten het antigeen
uit de varkens kunnen verwijderen.

Daarnaast kunnen we veel leren van kanker.

Hoe kan kanker binnendringen
of ons immuunsysteem omzeilen?

We kunnen die truc van kanker gebruiken

en hem implementeren op het varkensorgaan

om ons immuunsysteem
voor de gek te houden

om het orgaan niet aan te vallen.

CA: Wanneer schat je, wanneer hoop je

dat de eerste succesvolle transplantatie
zou kunnen gebeuren?

LY: Het zou onverantwoord zijn
om daar nu al een datum op te plakken.

CA: We zijn bij TED.
We zijn altijd onverantwoordelijk.

LY: We werken dag en nacht

om dit proberen te realiseren
voor de patiënten.

CA: Kan je zelfs niet zeggen dat je denkt
dat het zou kunnen gebeuren

binnen tien of vijf jaar of zo?

LY: Zeker hopen we dat het gebeurt
binnen een decennium.

(Gelach)

CA: Hier zijn een heleboel mensen
erg in geïnteresseerd,

het potentieel is buitengewoon.

Maar anderen zullen zeggen:

"Dat varkentje is te lief!

Mensen mogen zoiets leuks
niet in ons voordeel gebruiken."

Heb je daar een antwoord op?

LY: Ja, zeker.

Stel dat je met één varken het leven
van acht mensen kan redden.

Daarnaast kan het, vergelijkbaar
met menselijke donatie,

dat we slechts één nier
van het varken oogsten,

en kan het varken nog verder leven.

We zijn daar echt wel mee bezig,

maar ik denk dat het ons doel is

om aan de onvervulde
medische noodzaak tegemoet te komen

voor die patiënten en hun families.

CA: Daarbij kan niemand dat
tegen je zeggen als ze spek eten, toch?

LY: Dat is een goed punt.

(Gelach)

CA: Luhan, dank je wel.
LY: Erg bedankt.

(Applaus)