21 January 2019

Maansverduistering Maandag 21 januari 2019

maansverduistering 21 jan 2019 6:57 u
genomen vanuit het zolderraam in Westelijke richting
ondergaande maan laag boven horizon.

Hoe passend: een Maansverduistering op Maandag! Bovenstaande foto toont de maan na de maximale verduistering. De afnemende verduistering met rode kleur en een soort 'noordpool' die de toenemende verlichting door de zon laat zien. Het ziet er uit als een ijskap omdat dat gedeelte overbelicht is. Je ziet er geen details in. De kunst is een balans te vinden tussen het verlichte en onverlichte gedeelte (sluitertijden!). Deze foto toont details in het rode gedeelte. Daarom heb ik deze foto uitgekozen.  Het verlichte gedeelte wordt steeds groter en trekt van boven naar beneden. De mix van verlichte maan en donkere maan is boeiend. Als je op de maan woont zie je een totale  zonsverduistering van een uur! Dat lukt je niet op aarde. Dat moet een rode nacht zijn voor maanbewoners. Een totaal rode hemel. Wat een spektakel moet dat zijn!

Maansverduistering blijft een bijzonder fenomeen. Terwijl de fases van de maan zich binnen een maand voltrekken, zie je het hier allemaal gebeuren binnen een paar uur. Je ziet hier als het ware dat de schaduw van de aarde over de maan schuift. De zon - aarde - maan staan op 1 rechte lijn. Je ziet met eigen ogen dat je in een zonnestelsel woont! Dat vind ik altijd indrukwekkend. Wie maakt zich dan druk over ontbijten en dat soort aardse zaken? De overbuurman stond rond die tijd zijn auto warm te draaien en ijs te krabben. Tsja, er moet gewerkt worden. Er is geen droog brood te verdienen met naar de maansverduistering te kijken. Zou hij niets gezien en niets geweten hebben?

tijd: 6:44. einde totale eclips, begin verlichting bovenkant

tijd: 7:09  Kortere belichting om overbelichting te voorkomen,
daardoor is rest niet zichtbaar, dus ook niet de rode kleur.


Vorige blogs over dit onderwerp:


Blunder NewScientist Wetenschapskalender

Op maandag 21 januari 2019 had de wetenschapskalender van de NewScientist
een verhaaltje over Supermaan. Prima. Maar na lezing van de achterkant drong het tot me door dat nergens gesproken werd over de maansverduistering! Dat moeten ze toch geweten hebben toen ze de kalender vorig jaar maakten! Blunder!

08 January 2019

Twee hoogtepunten uit de Robbert Dijkgraaf DWDD show van 2 januari 2019

Het DWDD college van Robbert Dijkgraaf heeft dit jaar een andere formule. De vorige collega's nam hij steeds in zijn geheel voor zijn rekening. De onderwerpen lagen allemaal op het gebied van de natuurkunde of nauw verwant daaraan. Het college op 2 januari 2019 ging over een biologisch onderwerp: de toekomst van DNA technieken.
DWDD University college 2 januari 2019
Na een inleiding door Dijkgraaf zelf, laat hij drie Nederlandse deskundigen op het gebied van DNA technieken aan het woord: Hans Clevers, John van der Oost, Henne Holstege. Ik licht er twee –wat mij betreft– hoogtepunten uit en geef commentaar. In het nrc verscheen een enthousiaste column over het college, maar deze twee hoogtepunten werden niet genoemd.

Christian Guardino (bron)

In 2018 werd een 13 jaar oude blinde Christian Guardino met gentherapie genezen van zijn blindheid die hij vanaf zijn geboorte had. De blindheid heeft een erfelijke basis. De ziekte heet Leber’s congenital amaurosis (LCA). Het is een zeldzame ziekte. Een gen in de retina is gemuteerd (RPE 65) en daardoor functioneert de retina niet goed. Blindheid ontstaat wanneer je de mutatie van beide ouders erft, dus het is een recessieve aandoening. De patiënt is homozygoot voor de mutatie. Voor LCA bestond er geen geneesmiddel. De therapie bestaat uit het inspuiten in het oog van het normale gen RPE 65 met behulp van een vector (een aangepast, onschadelijk gemaakt virus). De clinical trials waren begonnen in 2012 (dus toen werden al patiënten behandeld) en in 2017 werd het in Amerika goedgekeurd door de FDA. In maart 2018 werd de eerste patiënt behandeld met het goedgekeurde middel. De therapie heeft al een lange weg afgelegd van fundamenteel onderzoek dat 20 jaar geleden begon via proefdier tot mens.

Emily Whitehead (bron)
De tweede doorbraak op DNA gebied was een succesvolle T cel immunotherapie bij de 7-jarige ALL leukemie patiënte Emily Whitehead. Ik had over haar al een kort postscriptum toegevoegd aan mijn blog over immunotherapie. Voor de achtergrond zie dus dat blog. De chemotherapie werkte niet bij haar. Er waren geen andere opties meer. Zij was het eerste kind dat met T-cell therapie behandeld werd. In het kader van een clinical trial. Zij wordt tamelijk uitgebreid beschreven in het boek 'The Breakthrough: Immunotherapy and the Race to Cure Cancer'. 

Wat niet in de DWDD uitzending werd genoemd is dat Emily in eerste instantie ernstige bijwerkingen ondervond van de behandeling. Gelukkig konden die bestreden worden. Vijf jaar na de behandeling is Emily nog steeds leukemie vrij. Een succes verhaal dus. 

De overeenkomst in beide gevallen is dat het uiteindelijk DNA technieken zijn. Bij de genezing van blindheid is het duidelijk: een gezond gen werd toegevoegd. Bij de leukemie van Emily is het niet meteen duidelijk. Maar T-cellen uit haar eigen bloed werden buiten het lichaam zodanig behandeld met DNA dat ze eenmaal terug in het lichaam de kankercellen te lijf gingen. De techniek heet CAR-T. De Nederlandse wiki heeft er een CAR-T pagina over en wijst ook op de risico's.

Het is dus van belang te beseffen dat er aan deze doorbraken een jarenlang traject vooraf is gegaan. Geld moet geïnvesteerd worden zonder garantie op resultaten.
Een andere vraag is: welke ziekenhuis kan na goedkeuring van het middel de gecompliceerde operatie uitvoeren en nazorg bieden? Beide ziektes hebben een beperking dat niet iedere vorm van blindheid/leukemie te genezen is. Het zijn maatwerk behandelingen en zijn daarom erg duur. Maar doorbraken zijn het zeker. 


Literatuur:

Vorige blogs over dit onderwerp

21 December 2018

Kanker immunotherapie: een nieuwe therapie die hoop geeft aan kankerpatiënten?

Charles Graeber (2018)
The Breakthrough: Immunotherapy
and the Race to Cure Cance
  Postscripts: 4 en 11 jan 2019

Ik  moet mijn beeld van kanker grondig herzien. Wat ik meende te weten over hoe kanker ontstaat en zich uitbreidt, en hoe het bestreden kan worden, bleek behoorlijk incompleet. Op de een of andere manier was een heel nieuw inzicht en aanpak van kanker aan mijn aandacht ontsnapt. De aanleiding is het boek The Breakthrough: Immunotherapy and the Race to Cure Cancer [1].

Samenvatting van het concept

Het immuun systeem herkent indringers zoals virussen, bacteriën, schimmels en parasieten en ruimt ze op. Het is cruciaal dat het immuun systeem het verschil ziet tussen cellen van het eigen lichaam en van indringers. Anders valt het immuun systeem het eigen lichaam aan.

Waarom herkent het immuun systeem tumor cellen niet routinematig als cellen die moeten worden opgeruimd? Het probleem is dat kanker bestaat uit cellen van het eigen lichaam. En gelukkig worden die niet vernietigd. Die cellen zijn niet 'ziek', ze delen alleen te veel. Er zitten allerlei 'waarborgen' ingebouwd in het immuun systeem om te voorkomen dat ze cellen van het eigen lichaam aanvallen. Anders zou je ongecontroleerde, ontremde immuun cellen in je lichaam hebben die enorm veel schade aanrichten. En dat wil je ook niet.

In principe zouden tumor cellen te herkennen zijn door afwijkende uiterlijke kenmerken. Zodra ze uiterlijke kenmerken hebben die het immuunsysteem zou kunnen herkennen, kan ze die cellen opruimen. Tumorcellen die zichzelf niet 'verraden' kunnen niet opgeruimd worden. [zie comments]

Recentelijk is ontdekt dat bepaalde agressieve kankercellen onzichtbaar zijn voor het immuun systeem. Mogelijk worden de wel zichtbare tumorcellen opgeruimd door het immuunsysteem zonder dat je er iets van merkt. De gevaarlijke tumorcellen hebben 'trucs': ze kunnen remmende signalen afgeven waardoor het immuun systeem ze wel herkent maar niet opruimt. Kankercellen maken a.h.w. misbruik van de ingebouwde beveiliging (een rem) door het uitzetten van immuun reactie. Daardoor ontsnappen ze aan het immuunsysteem.

Zo is ontdekt dat bepaalde immuuncellen een 'rem' hebben die verhindert om herkende tumorcellen op te ruimen. Sommige kankercellen ontsnappen aan het immuunsysteem door die rem te gebruiken en ontsnappen zo aan vernietiging.
Die rem is nodig anders zou het immuun systeem overactief zijn, en dat is schadelijk.

therapie

"By the year 2000, cancer immunologists had cured cancer in mice hundreds of times, but could not consistently translate those results to people."
Iedere therapie is gebaseerd op fundamentele kennis van de werking van het immuun systeem en de aard van de betreffende tumor. Immunotherapie kan op 2 manieren werken: het immuun systeem aanzetten tot actie of de rem uitzetten. Iedere patiënt heeft andere soorten tumorcellen (ze zijn immers door random mutaties ontstaan). Daarom is er op de persoon afgestemde therapie nodig.

Een bepaald type therapie beoogt specifieke uiterlijke kenmerken van tumorcellen van een bepaalde patiënt te gebruiken om cellen van het immuun systeem te 'programmeren' om dat type cellen aan te vallen. Men spreekt dan van 'personalized cancer immunotherapy' of 'personalized cancer vaccines'. Dit is wat Larry Kwak [2] doet.

proof of principle

Er is proof of principle: in sommige gevallen kan een tumor binnen dagen of weken verdwijnen. Ook uitgezaaide. Dat is inderdaad revolutionair. Deze kennis en technieken hebben de prognose van sommige patiënten dramatisch veranderd.

bijwerkingen

Hoewel immunotherapie fundamenteel anders werkt dan standaard geneesmiddelen, kunnen er ook schadelijke bijwerkingen optreden. Dit komt doordat niet alleen de tumorcellen worden aangevallen, maar ook gezonde lichaamscellen. (toxic side effects). Het effect is niet specifiek genoeg.
 

fundamenteel onderzoek

Het onderzoek naar de relatie kanker en het immuunsysteem is de laatste decennia in een stroomversnelling geraakt. Precies 5 jaar geleden noemde het tijdschrift Science het de doorbraak van het jaar [4]. Daaruit kwamen nieuwe ontdekkingen voort. Dit soort fundamenteel onderzoek is in Amerika door de overheid gefinancierd, niet door de farmaceutische industrie.

evolutie

Binnen het lichaam van een patiënt vindt er een wapenwedloop tussen tumorcellen en immuun systeem plaatst. Vergelijkbaar met de bestrijding van bacteriën met antibiotica. Het immuunsysteem elimineert tumorcellen die gevoelig zijn voor dat type bestrijding, maar tumorcellen die ongevoelig zijn voor dat type bestrijding blijven in leven.

In de loop van evolutie op lange termijn zijn de meest voor de hand liggende tegenacties van het immuun systeem van dieren 'geïmplementeerd'. Tumoren die profiteren van zwakke plekken van het immuun systeem hebben een kans uit te groeien tot schadelijk tumoren.

DNA

Voordat ik dit boek las was mijn beeld van kanker: door accumulatie van specifiek kankerbevorderende mutaties ontstaat ongecontroleerde celgroei. Dat is dus mutatie gedreven. Als de juiste mutaties er zijn, dan ontstaan tumoren. Punt. Dat was het. Het immuun systeem was totaal niet in beeld. Ik had een incompleet beeld.
Laatst zag ik raadselachtige onderzoeksresultaten: wel mutaties in cellen die typerend zijn voor kanker, maar toch geen kanker [3]. De onderzoekers concludeerden dat ze in plaats van een kleine groep driver genes, het hele genoom inclusief de 'dark matter' van het genoom, moesten onderzoeken om de paradox op te lossen. Maar, zou het kunnen dat ze naar de immunologische eigenschappen van tumoren moeten kijken? En immunologie is een heel andere tak van sport dan DNA. Behalve ingebouwde remmen op celdeling, moet kanker dus ook externe hindernissen (het immuun systeem) overwinnen.

Ik kreeg de indruk dat immuuntherapie er kennelijk van uitgaat dat de belangrijke mutaties van het DNA in de cel ook aan de buitenkant van de cel zichtbaar moeten zijn. Dat lijkt mij een vereiste als immuun therapie effect wil hebben. De rest is dan weer onzichtbaar voor het immuunsysteem en de therapie zou dan geen effect hebben. Is dat de verklaring waarom de therapie lang niet altijd werkt?


tot slot

Appendix B van het boek geeft een samenvatting van de principes, maar het hele boek is de moeite waard. Het vertelt over de pioniers, de ontdekkingen, de successen en mislukkingen, de eerste patiënten die behandeld en gered werden, soms zelfs nooit eerder vertoonde spectaculaire genezingen.

Een dag nadat ik dit boek uit had, hoorde ik van mijn vrouw dat een kennis uitgezaaide kanker had. Als de praktische toepassing van fundamenteel onderzoek ergens een zaak van leven en dood is, dan is het wel in de immunotherapie van kanker. 


Postscript 4 jan 2019

In het DWDD University college met Robbert Dijkgraaf op 2 januari 2019 noemde hij de succesvolle toepassing van T cel immunotherapie bij de 7-jarige ALL patiente Emily Whitehead. Zij was het eerste kind dat met T-cell therapie behandeld werd. Zij komt voor in het hier behandelde boek The Breakthrough: Immunotherapy and the Race to Cure Cancer. Zie: Relapsed Leukemia: Emily's Story (The Children’s Hospital of Philadelphia)

Postscript 11 jan 2019

Er is nu ook enige vooruitgang geboekt om hersentumoren (glioblastomas) aan te pakken met immunotherapie. Ze bleken tot nu toe moeilijk vatbaar voor immunotherapie. Overigens, een goede, korte definitie van immunotherapie: Instructing the immune system to recognize and kill tumours. Bron: Nature new and views, Immune cells track hard-to-target brain tumours,19 dec 2018.

Noten

  1. Charles Graeber (2018) The Breakthrough: Immunotherapy and the Race to Cure Cancer. Ik kocht dit book n.a.v. een korte signalering in Nature, 1 november. Het boek bevat veel treffende anekdotes, die ik uiteraard niet in deze bespreking vermeld heb. Eind 2017 verscheen een soortgelijk boek: A Cure Within: Scientists Unleashing The Immune System to Kill Cancer. Ondertussen zijn er handboeken verschenen. Het is een vakgebied, een specialisme geworden.
  2. Andries en de wetenschappers (4) Larry Kwak: geniaal wetenschapper en Intelligent Design aanhanger. blog 13 dec 2018.
  3. The paradox of mutations and cancer, Science  23 Nov 2018
  4. Cancer Immunotherapy, Science  20 Dec 2013 is een samenvatting van de geschiedenis, resultaten en toekomst van immunotherapie.