Biotechnologie
BioTech in 2023 – Alzheimer, sikkelcelziekte en obesitas
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
De biotechnologie‑industrie heeft de afgelopen jaren een aanzienlijke groei doorgemaakt, waarbij onderzoek in de sector waardevolle inzichten levert om medische behandelingen te verbeteren, ziekten te bestrijden, de kwaliteit van leven te verhogen en de menselijke levensduur te verlengen.
Biotech is de tak van de toegepaste wetenschap die gezondheidsgerelateerde producten produceert door gebruik te maken van levende organismen. Het combineert verschillende disciplines, waaronder wetenschap, biologie, natuurkunde, scheikunde, wiskunde en technologie.
Bedrijven zoals Eli Lilly, Merck, Pfizer (PFE ), Amgen (AMGN ), Gilead Sciences (GILD ), Biogen, Modena, Regeneron Pharmaceuticals (REGN ), Johnson & Johnson (JNJ ), Roche, Idec, Celgene en AbbVie (ABBV ) hebben miljoenen dollars besteed aan onderzoek en ontwikkeling van oplossingen op het gebied van gezondheidszorg, geneeskunde, genomica, voedselproductie, biobrandstoffen en milieubeveiliging.
Met een omvang van $860 billion zal de industrie tegen het einde van dit decennium bijna verdubbelen in marktwaarde. Dit jaar heeft doorlopend onderzoek en ontwikkeling al geleid tot vele opwindende doorbraken met opvallende ontdekkingen en de meest vooruitstrevende ontwikkelingen om Alzheimer, sikkelcelziekte en obesitas te bestrijden. Laten we ze eens bekijken!
De Nieuwe Behandelingen voor de Ziekte van Alzheimer
De ziekte van Alzheimer (AD) neemt in een snel tempo toe, met een geschatte 6.2 million individuals met AD‑dementie in de VS en een geschatte 55 million individuals met AD‑dementie wereldwijd.
Een progressieve aandoening, de ziekte van Alzheimer is het meest voorkomende type dementie, dat begint met milde geheugenverlies. De ziekte beschadigt en vernietigt hersenneuronen die denken, geheugen en taal controleren. Na verloop van tijd leidt dit tot een geleidelijk verlies van het vermogen om te herinneren, redeneren, taal te gebruiken en te reageren op de omgeving. Er kunnen zelfs verschillende gedragsveranderingen optreden als gevolg van de ziekte van Alzheimer.
Echter, 2023 heeft een belangrijke mijlpaal gemarkeerd in de behandeling van AD. Wetenschappers en onderzoekers blijven de complexiteit van Alzheimer ontrafelen om de ziekte niet alleen beter te begrijpen en te behandelen, maar ook volledig te voorkomen.
Eerder dit jaar heeft de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) versnelde goedkeuring verleend aan de baanbrekende behandeling genaamd LEQEMBI (lecanemab-irmb). Ontwikkeld door Biogen en Eisai, toonde de behandeling grote effectiviteit in het vertragen van de progressie van de ziekte en matig het cognitieve achteruitgang bij patiënten met vroeg stadium van AD. Dit was eigenlijk de eerste behandeling die aantoonde de loop van de ziekte van Alzheimer te beïnvloeden.
Het medicijn wordt elke twee weken toegediend via een intraveneuze infusie (direct in de ader van een persoon). De manier waarop dit medicijn werkt, is dat het een kleverige eiwit genaamd amyloïde uit de hersenen verwijdert, waarvan wordt aangenomen dat het de ziekte van Alzheimer bevordert.
“Het is heel opwindend omdat dit de eerste behandeling in onze geschiedenis is die een onmiskenbare vertraging van de achteruitgang bij de ziekte van Alzheimer aantoont.”
– Dr. Christopher van Dyck, directeur van Yale’s Alzheimer’s Disease Research Unit, die de studie leidde en tevens betaald consultant is voor het farmaceutische bedrijf Eisai
De proef voor de behandeling betrof 1.795 deelnemers met vroeg stadium, symptomatische Alzheimer. Gepubliceerd in het New England Journal of Medicine, toonden de resultaten van de fase‑III klinische proef van lecanemab aan dat na een behandeling van anderhalf jaar, het medicijn de klinische achteruitgang met 27 % vertraagde vergeleken met degenen die een placebo kregen. De behandeling richt zich selectief op vormen van amyloïde‑eiwit, waarvan wordt aangenomen dat ze “het meest toxisch voor hersencellen” zijn, en degenen die het kregen, toonden een significante vermindering van het eiwit in beeldvormende tests.
Studie‑deelnemers ervaarden ook een vertraging van 37 % in de achteruitgang van een maat voor dagelijks functioneren en een vertraging van 26 % in een belangrijke secundaire maat voor cognitieve functie vergeleken met de placebogroep. Tegelijkertijd wordt Lecanemab getest in de wereldwijde AHEAD‑studie, gericht op individuen die, hoewel cognitief normaal, een hoog risico op symptomen hebben door verhoogde niveaus van hersen‑amyloïde.
Volgens Dr. van Dyck is dit slechts het begin, met gegevens die suggereren:
“Hoe langer de behandelingsperiode, hoe beter het effect. We kunnen een groter voordeel zien als we ingrijpen voordat er aanzienlijke hersenschade is opgetreden.”
Wat bijwerkingen betreft, worden meestal blozen, koude rillingen, koorts, huiduitslag en lichaamspijn waargenomen, waarbij de meerderheid mild tot matig is en meestal direct na de eerste dosis optreedt. Daarnaast is er een potentieel bijwerking van beeldvormingsafwijkingen gerelateerd aan amyloïde, die hersenbloedingen, oedeem of vochtophoping in de hersenen kunnen omvatten.
De behandeling zal worden verkocht onder de merknaam Leqembi™, waarbij Eisai de prijs op $26.500 per jaar heeft vastgesteld. De prijs kan echter wijzigen aangezien het federale zorgverzekeringsprogramma Medicare heeft aangegeven 80 % van de kosten te dekken zonder deelname aan een gerandomiseerde klinische proef. De Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) bevestigden dit in de tweede helft van het jaar.
In juli verleende de FDA ook volledige traditionele goedkeuring aan het medicijn, voor het eerst in twee decennia. Er is echter een “black box” waarschuwing, de strengste waarschuwing van het agentschap, over hersenzwelling en -bloeding bij het medicijn vanwege veiligheidszorgen.
Naast Leqembi heeft dit jaar ook vooruitgang gebracht in Alzheimer‑vaccins. Het Amerikaanse bedrijf Vaxxinity meldde succesvolle fase‑2‑proeven van UB‑311, gericht op toxische amyloïde‑beta‑vormen in de hersenen, die niet alleen een immuunrespons opwekten maar ook veiligheid aantoonden. Als een nieuwe benadering in de behandeling van Alzheimer, zou deze synthetische, peptide‑gebaseerde actieve immunotherapie de weg kunnen vrijmaken voor duurzamere en kosteneffectieve alternatieven voor huidige behandelingen door een doelgerichte antilichaamrespons te induceren.
Deze biotechnologische doorbraken hebben zeker nieuwe deuren geopend in Alzheimer‑onderzoek, en bieden een basis voor toekomstige innovaties en meer gerichte en effectieve behandelingen.
Nieuwe Gen-therapieën voor Sikkelcelziekte zijn Hier
Een zeldzame, pijnlijke, erfelijke bloedziekte, sikkelcelziekte (SCD) treft meer dan 100.000 mensen in de VS en ongeveer 20 miljoen mensen wereldwijd. Dit is een levenslange en levensbedreigende ziekte die zelfs kan leiden tot vroegtijdige sterfte.
Bij deze aandoening is het probleem een mutatie in het eiwit dat zich in onze rode bloedcellen bevindt en zuurstof transporteert, namelijk hemoglobine. Door deze mutatie veranderen rode bloedcellen, die normaal schijfvormig zijn, in de vorm van een “sikkel”, die de neiging heeft samen te kleven. Deze gemuteerde cellen beperken de doorstroming in bloedvaten en beperken de zuurstoflevering aan alle weefsels van het lichaam, wat leidt tot ernstige pijn, beroertes, infecties en orgaanfalen.
Momenteel is een beenmergtransplantatie de enige genezing voor deze levensbedreigende ziekte, maar dat omvat het moeilijke proces van het vinden van een passende donor en het risico op afstoting door het immuunsysteem. Als gevolg hiervan is gen‑therapie hier naar voren gekomen als een mogelijke genezing voor deze potentieel dodelijke ziekte.
In 2023 zijn gen‑ en celtherapieën voor de behandeling van SCD dichter bij de markt gekomen dan ooit. In een historische beslissing keurde het Amerikaanse Department of Health and Human Services de eerste cel‑gebaseerde gen‑therapieën om SCD te behandelen goed bij patiënten van 12 jaar en ouder. Deze behandelingen omvatten Casgevy van het in Boston gevestigde CRISPR Therapeutics (CRSP ) en Vertex Pharmaceuticals (VRTX ) en Lyfgenia van het farmaceutische bedrijf Bluebird Bio Inc.
Van de twee is Casgevy de eerste door de FDA goedgekeurde behandeling die is ontwikkeld met behulp van CRISPR‑Cas9 genoom‑bewerkings‑technologie, die volgens Vertex is gekozen vanwege het vermogen om permanente en precieze bewerkingen op een specifieke locatie aan te brengen, maar “zonder bewijs van off‑target effecten”.
In CRISPR‑Cas9 wordt het DNA van patiënten op gerichte gebieden geknipt, vervolgens nauwkeurig bewerkt om DNA toe te voegen, te verwijderen of te wijzigen, en daarna worden de gemodificeerde cellen teruggeplant in de patiënt. Eenmaal binnen, hechten ze zich en groeien ze binnen het beenmerg en verhogen ze de productie van foetaal hemoglobine (HbF) om het sikkelen van rode bloedcellen te voorkomen. Vertex zei:
“We zijn zeer tevreden over de sterkte van onze gegevens voor exa‑cel – werkzaamheid, veiligheid en duurzaamheid van de respons – en we geloven dat de gepresenteerde gegevens op de EHA een gedifferentieerd profiel in SCD hebben vastgesteld.”
Lyfgenia maakte geen gebruik van CRISPR. In plaats daarvan volgde het de traditionele route van gen‑therapie door een lentivirale vector, een familie van virussen, te gebruiken om genen te modificeren. Hierbij worden de bloedstamcellen van SDC‑patiënten genetisch gemodificeerd om een speciaal hemoglobine HbAT87Q te produceren dat functioneert als elk normaal volwassen hemoglobine, maar afgeleid is van gen‑therapie en aan de patiënt wordt geleverd.
In het geval van de cel‑gebaseerde gen‑therapie Casgevy waren er in totaal 44 patiënten in de proef. Van deze hadden 31 voldoende follow‑up tijd om geëvalueerd te worden, wat aantoonde dat 29 patiënten gedurende minstens een jaar van ernstige VOC‑episodes afkwamen, terwijl geen van hen een afstoting of falen van het transplantaat had. Evenzo bereikten in de proef voor Lyfgenia 22 van de 32 patiënten een volledige resolutie van VOE’s.
Wat bijwerkingen betreft, waren mondzweren, misselijkheid, braken, hoofdpijn, koorts en lage aantallen bloedplaatjes en witte bloedcellen de meest voorkomende. In het geval van Casgevy traden ook musculoskeletale pijn en buikpijn op, terwijl bij Lyfgenia ook hematologische maligniteit of bloedkanker werd gemeld, wat het een boxed warning van de FDA opleverde nadat twee proefpatiënten stierven aan een vorm van leukemie.
Maar dat is nog niet alles. Deze nieuwe therapieën tonen ook potentieel voor de behandeling van andere ziekten buiten hun huidige toepassingen. Bijvoorbeeld, CRISPR‑gebaseerde behandelingen zijn niet beperkt tot SCD; ze hebben het potentieel om erfelijke bloedziekten zoals bèta‑thalassemie aan te pakken. Bovendien kunnen ze effectief zijn tegen familiale hypercholesterolemie, een erfelijke vorm van hoog cholesterol, en zelfs amyloïdose, een zeldzame leveraandoening. Het succesvolle gebruik van CRISPR in deze gebieden onderstreept het brede potentieel van gen‑bewerking om de geneeskunde te revolutioneren door oplossingen te bieden voor vele voorheen onbehandelbare ziekten en de volksgezondheid aanzienlijk te verbeteren.
Hoewel het een grote beweging is, is dit slechts het begin, en er moet veel werk worden verzet om de therapie breed toegankelijk te maken, waarbij de grootste belemmering de kosten zijn. Deze nieuwe therapieën zullen meer dan een miljoen dollar kosten, wat betekent dat niet alleen mensen in andere landen, maar ook de meeste Amerikanen er geen toegang toe zullen hebben. Daarom is er duidelijk nog een lange weg te gaan voordat deze gen‑bewerkingsbehandelingen toegankelijker worden.
Het Probleem van Obesitas Direct Aanpakken
2023 is ook een transformerend jaar geweest in de biotechnologie‑industrie om obesitas aan te pakken met nieuwe gewichtsverlies‑ en diabetesmedicijnen zoals Ozempic en Wegovy van Novo Nordisk, die de wereld stormenderhand veroverden. Deze nieuwe medicijnen toonden enorme effectiviteit bij gewichtsverlies, vandaar hun populariteit.
Behorend tot de klasse van GLP‑1‑analogen, werken deze nieuwe medicijnen door een cruciaal GLP‑1‑hormoon te activeren dat door de darm wordt geproduceerd als reactie op voedselinname en helpen ze bij gewichtsverlies door de eetlust te verminderen, de maaglediging te vertragen en de insulineafgifte te stimuleren.
In Ozempic en Wegovy is de werkzame stof semaglutide, terwijl de werkzame stof in Eli Lilly’s diabetesmedicijn, Mounjaro, tirzepatide is, die ook gewichtsverlies induceert.
Naarmate innovatieve benaderingen en nieuwe behandelingen hun weg vinden in dit gebied, maakt gen‑therapie ook haar intrede, die langdurige oplossingen voor gewichtsbeheersing kan bieden door specifieke genen die verantwoordelijk zijn voor obesitas te targeten.
Met obesitas die bijna 42 % van de Amerikaanse volwassenen treft, wat het risico op diabetes, hypertensie, kanker en hartziekten verhoogt, neemt onderzoek en investering om dit aan te pakken aanzienlijk toe. Een nieuwe studie, ondersteund door subsidies van de NIH, Novo Nordisk, de National Science Foundation, de afdeling Werktuigbouwkunde van MIT, en een Schmidt Science Fellowship, wijst op de noodzaak van alternatieve methoden vanwege de moeilijkheid om gedrag te wijzigen en de beperkingen van farmacologische therapieën.
Het onderzoek getiteld “Een vibrerende in te slikken bio-elektronische stimulator moduleert gastrische stretchreceptoren voor illusoire verzadiging,” dat werd gepubliceerd in Science Advances, merkte op dat effectieve therapieën om deze ziekte te beheersen een hoge therapietrouw van de patiënt of invasieve chirurgische ingrepen vereisen. Daarom werd een apparaat genaamd een vibrerende, in te slikken bio‑elektronische stimulator of VIBE voorgesteld.
Met hun nieuwe apparaat benutten MIT‑ingenieurs de normale functies van ons lichaam — wanneer we een grote maaltijd eten, wordt onze maag uitgerekt, en mechanoreceptoren detecteren dit en sturen vervolgens signalen naar de hersenen via de nervus vagus, wat leidt tot de productie van hormonen en insuline, die allemaal mensen helpen voedsel te verteren, zich vol te voelen en te stoppen met eten terwijl de niveaus van het hongerbevorderende hormoon ghrelin dalen.
In het geval van VIBE wordt een illusie van uitzetting gecreëerd om eetgewoonten aan te passen. In plaats van een glas water te drinken vóór het eten, neem je hier een pil.
Het apparaat is ontworpen om oraal te worden ingenomen zodat het contact met het maagslijmvlies behouden blijft, geactiveerd wordt wanneer het ondergedompeld is in maagvocht, trilt met amplitudes die voldoende zijn om gastrische intraganglionaire laminaire eindes (IGLE’s) te stimuleren gedurende een bepaalde tijdsperiode en veilig door het maagdarmkanaal passeert.
Dit nieuwe apparaat, in de vorm van een pil, wordt aangedreven door een kleine zilveroxide‑batterij. Wanneer het wordt doorgeslikt, reist het door het maagdarmkanaal en maakt contact met maagvocht. Deze interactie zorgt ervoor dat het maagdarmkanaal ongeveer 30 minuten trilt, waardoor de vaguszenuw wordt gestimuleerd — vergelijkbaar met de effecten van een gastric bypass‑operatie — en daardoor het gevoel van verzadiging ontstaat.
De nieuwe uitvinding wordt vergeleken met Ozempic en Wegovy omdat het mensen helpt hun calorie‑inname te beheersen en gewichtstoename te voorkomen.
Volgens voormalig MIT‑promovendus Shriya Srinivasan, Ph.D., die assistent‑professor bio‑engineering is aan de Harvard University, kunnen mensen die niet alleen willen afvallen maar ook hun eetlust willen beheersen, deze pil voor elke maaltijd innemen. Srinivasan, die de hoofdautor is van de nieuwe studie, voegde toe:
“Dit zou echt interessant kunnen zijn omdat het een optie zou bieden die de bijwerkingen die we bij andere farmacologische behandelingen zien, kan minimaliseren.”
Om de prestaties van VIBES te bestuderen, gebruikten de onderzoekers Yorkshire‑varkens (vanwege hun gastrische anatomie die vergelijkbaar is met die van mensen) van 50‑80 kg en tussen de 4 en 6 maanden oud. De pil werd endoscopisch in hun maagholte geplaatst. Naast het stimuleren van de afgifte van hormonen die verzadiging signaleren, hadden de dieren die de pil 20 minuten vóór het eten kregen een significante vermindering van hun voedselinname. Volgens de studie leidde dit “consistent tot een verminderde voedselinname” van ongeveer 40 % en verminderde de snelheid van gewichtstoename.
De studie, volgens de senior‑auteur Giovanni Traverso, een gastro-enteroloog aan het Brigham and Women’s Hospital:
“Toont de effectiviteit aan van een goedkope, niet‑invasieve interventie om de voedselinname en calorie‑consumptie te verminderen.”
Maar hoewel het apparaat effectief functioneert om verzadiging op te wekken en, volgens Traverso, “het potentieel heeft om therapeutische opties voor patiënten met obesitas te revolutioneren,” is er nog steeds behoefte aan meer studies om “de fysiologische effecten van het apparaat te onderzoeken voordat het beschikbaar is voor patiënten.”
Over het geheel genomen heeft een beter begrip van obesitas ertoe geleid dat de medicijnmarkt snel is gegroeid. Bovendien, nu steeds meer mensen het erkennen als een ernstige medische aandoening, zien we de vraag naar deze medicijnen exponentieel toenemen, evenals de vraag naar effectievere behandelingen.
Klik hier voor de lijst van topbedrijven in de obesitas‑behandelingssector.
Conclusie
Zoals we hebben gezien, heeft biotechnologie veel doorbraken geboekt in de behandeling van Alzheimer, sikkelcelziekte en obesitas. Naast deze hebben we vele ontwikkelingen gezien op het gebied van precisiogenoom‑bewerking, synthetische biologie, oncologie, organen‑op‑chips, next‑gen sequencing en kunstmatige intelligentie.
Naarmate de industrie blijft werken aan enkele van de meest uitdagende gezondheidsproblemen, zullen we volgend jaar nog meer vooruitgangen en trends zien die de komende jaren of decennia grote golven zullen veroorzaken en ons leven zullen verbeteren.
