home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1990s / Time_Almanac_1990s_SoftKey_1994.iso / time / 060793 / 0607350.000 next >
Text File  |  1994-03-25  |  20KB  |  386 lines

  1. <text id=93TT1860>
  2. <title>
  3. June 07, 1993: The First Kids with New Genes
  4. </title>
  5. <history>
  6. TIME--The Weekly Newsmagazine--1993               
  7. Jun. 07, 1993  The Incredible Shrinking President    
  8. </history>
  9. <article>
  10. <source>Time Magazine</source>
  11. <hdr>
  12. MEDICINE, Page 50
  13. The First Kids with New Genes
  14. </hdr>
  15. <body>
  16. <p>The inside story of two young pioneers whose courage helped
  17. launch a medical revolution
  18. </p>
  19. <p>By LARRY THOMPSON/BETHESDA
  20. </p>
  21. <p>     Larry Thompson is a correspondent for Medical News Network and
  22. author of Correcting the Code, a book about gene therapy to
  23. be published by Simon & Schuster early next year.
  24. </p>
  25. <p>     Today, Ashanthi DeSilva and Cynthia Cutshall seem like any
  26. other cheery schoolkids. Cynthia, 11, a cherubic child from
  27. Canton, Ohio, with light brown hair and a golden disposition,
  28. loves playing baseball. Ashanthi, 6, a shy, round-faced girl
  29. from suburban Cleveland, likes drawing. Their easy smiles and
  30. childish energy give no hint of the pain they have suffered--or the prominent place they now occupy in the history of
  31. medicine.
  32. </p>
  33. <p>     Ashanthi and Cynthia became medical pioneers because they were
  34. afflicted with severe combined immunodeficiency (SCID)--the
  35. result of being born with a broken gene that devastated their
  36. immune systems and left them vulnerable to every passing germ.
  37. From an early age, they came down with one infection after another,
  38. from runny noses to life-threatening brushes with pneumonia.
  39. Twenty years ago, doctors might have put them in a plastic bubble
  40. to keep the germs away. Such a sterile shelter protected David,
  41. the famous "boy in the bubble," whose struggle with SCID drew
  42. national sympathy in the 1970s and inspired a poignant lyric
  43. in a Paul Simon song.
  44. </p>
  45. <p>     Since David's death, the treatments for some forms of SCID have
  46. improved. Bone-marrow transplants and new drugs keep kids out
  47. of the bubble. But because there was no way to correct the defective
  48. gene or cure the disease, Cynthia's and Ashanthi's lives became
  49. an endless series of trips to the hospital, accompanied by the
  50. fear that their treatments would someday fail. At one point
  51. Cynthia asked her mother, "Mommy, am I going to die?"
  52. </p>
  53. <p>     She and Ashanthi might indeed have died if they had not taken
  54. part in a remarkable experiment begun in 1990 by Drs. W. French
  55. Anderson, Michael Blaese and Kenneth Culver at the National
  56. Institutes of Health (NIH). The girls were the first patients
  57. ever to receive human-gene therapy, the burgeoning new field
  58. that could revolutionize medicine. Using their skill in snipping
  59. and splicing DNA, the scientists were able to replace defective
  60. genes in the girls' white blood cells with normal genes. Dozens
  61. of similar experiments are now in progress, including efforts
  62. to treat everything from cancer to AIDS.
  63. </p>
  64. <p>     Earlier this month the public got its first glimpse of gene-therapy
  65. patients: two California newborns treated for SCID. But it was
  66. Ashanthi and Cynthia who opened the way for this new branch
  67. of medicine. When their treatments began, their identities were
  68. not made public. Now, more than two years later, their parents
  69. and doctors have decided to tell their tale. They will become
  70. "research ambassadors" for the March of Dimes, making appearances
  71. to tell about their experience and to educate the public on
  72. the potential benefits of gene therapy. What follows is their
  73. story, based on extensive interviews over the past year with
  74. the families and physicians. It is a chronicle of hardship,
  75. hope and courage, an inside look at what is likely to go down
  76. as one of the most important medical breakthroughs of the 20th
  77. century.
  78. </p>
  79. <p>     BORN UNLUCKY
  80. </p>
  81. <p>     Ashanthi's troubles began shortly after she came into the world
  82. on Sept. 2, 1986, when the stump from her umbilical cord became
  83. infected. Although that was unusual, no one paid much attention;
  84. her parents already had their hands full. A few months before,
  85. a viral encephalitis had struck the brain of older sister Anoushka,
  86. destroying her ability to walk and talk normally. Soon after
  87. Ashanthi's arrival, her father Benedict Raj DeSilva moved his
  88. family from Sri Lanka to North Olmsted, Ohio, where he worked
  89. as a chemical engineer for B.F. Goodrich.
  90. </p>
  91. <p>     Worse times were ahead. "When Ashanthi was less than a year
  92. old, the deterioration started," her father recalls. "She would
  93. get a cold and have a difficult time throwing it off. Breathing
  94. was hard." Her nose ran continuously. It took powerful antibiotics
  95. to prevent pneumonia. Finally she began to vomit and started
  96. losing weight. Once a happy, quiet infant, Ashanthi cried all
  97. the time.
  98. </p>
  99. <p>     The DeSilvas embarked on an odyssey familiar to parents of a
  100. sick child with a rare disease. Doctor after doctor failed to
  101. find an explanation. Their guesses included asthma, bronchitis
  102. and allergies. The DeSilvas scrubbed their house spotless, bought
  103. special sheets and pillowcases made from natural fibers, purchased
  104. a device to clear Ashanthi's lungs, and kept her on a steady
  105. diet of antibiotics and asthma drugs. Nothing helped.
  106. </p>
  107. <p>     Meanwhile, a third daughter, Dilani, was born in November 1987.
  108. Before her birth, doctors detected a chromosome abnormality,
  109. but they assured the DeSilvas that it would cause no harm. The
  110. doctors were wrong. When she was a few months old, Dilani suffered
  111. a strange attack that severely damaged her brain, leaving her
  112. mentally retarded. The accumulation of tragedies threatened
  113. to overwhelm the family.
  114. </p>
  115. <p>     Then their luck changed. A pediatric allergist detected that
  116. Ashanthi had low levels of antibodies, the specialized proteins
  117. made by white blood cells to help fight infections. The doctor
  118. sent the DeSilvas to Rainbow Babies and Children's Hospital
  119. in Cleveland to see immunology expert Dr. Ricardo Sorensen.
  120. Though Ashanthi's form of hereditary SCID is incredibly rare--only 30 or so people worldwide now live with it--Sorensen
  121. had seen such patients before. In fact, he was taking care of
  122. one when the DeSilvas arrived.
  123. </p>
  124. <p>     That patient was Cynthia Cutshall. Although she seemed healthy
  125. at birth, in preschool she started suffering chronic sinus infections
  126. that often led to pneumonia. When she was four, the bacteria
  127. from a sinus infection attacked her left hip, threatening to
  128. destroy the joint and her ability to walk. Surgeons worked quickly
  129. to cut away the infected tissue and save the hip, but she remained
  130. bedridden for a month while it healed.
  131. </p>
  132. <p>     Two weeks after going off intravenous antibiotics, Cynthia came
  133. down with another sinus infection. Her parents, Susan and William,
  134. a respiratory therapist, demanded that something be done and
  135. were sent to Sorensen at Rainbow Babies. The medical examination
  136. showed that Cynthia was unusual. She lacked tonsils, adenoids
  137. and a thymus gland, a critical part of the immune system normally
  138. located in the center of the chest. Laboratory tests found the
  139. problem: Cynthia had inherited a genetic mutation that kept
  140. her body from making an enzyme called adenosine deaminase, or
  141. ADA. Without ADA the white blood cells of her immune system
  142. died aborning in the bone marrow, leaving her defenseless against
  143. infection.
  144. </p>
  145. <p>     Even as Sorensen diagnosed Cynthia, researchers at Enzon Inc.,
  146. a tiny biotech company in New Jersey, were developing a treatment.
  147. They had found a way to alter chemically the ADA from cows so
  148. that it could be used as a drug for humans. Duke University
  149. Medical Center doctors had just started testing the drug, called
  150. Adagen. Cynthia became the fourth child to receive it. Her immune
  151. system responded slowly, and in a few months her chronic infections
  152. stopped. She even survived chicken pox, a potentially lethal
  153. infection. "We were giving her less than one cubic centimeter
  154. of this stuff once a week, and it changed everything," Sorensen
  155. says. "That was really awesome."
  156. </p>
  157. <p>     So when Ashanthi DeSilva came to Rainbow Babies in September
  158. 1988, Sorensen already had a pretty good idea of what SCID caused
  159. by ADA deficiency looked like. Ashanthi fit the picture. In
  160. November that year she became the ninth child to receive Adagen.
  161. </p>
  162. <p>     Although the high-tech drug clearly saved both children, it
  163. did not cure them, and there were complications. Ashanthi, for
  164. example, had a bad reaction that temporarily destroyed her blood's
  165. ability to clot normally. Simply pressing on her skin caused
  166. bruises; internal bleeding was a serious threat. Intensive treatment
  167. helped her recover, but the episode scared her parents. Adagen
  168. "is a young drug," said Raj DeSilva. "There is no history to
  169. go by. It works now, but what about the future?"
  170. </p>
  171. <p>     Some children receiving Adagen remained healthy; a few slowly
  172. got worse. Two died early on, including an extremely sick child
  173. who succumbed in the first week of treatment. The second child,
  174. disturbingly, developed a condition in which her awakening immune
  175. system attacked and destroyed her own red blood cells. The reaction
  176. could not be controlled, and she died after a few months. Perhaps
  177. the saddest of all was the September 1992 death of Tara Dew,
  178. a bright, 15-year-old SCID victim from Bellevue, Nebraska, who
  179. was the second child to receive Adagen. For four years, the
  180. drug boosted her immunity, but eventually her health deteriorated,
  181. in part because repeated infections had virtually destroyed
  182. her lungs before Adagen treatment began, says Dr. Michael Hershfield,
  183. the Duke scientist who helped develop the drug.
  184. </p>
  185. <p>     Adagen was, at best, a problematic treatment, not a cure. What
  186. was needed was some way to take on the root cause of this particular
  187. form of SCID: the defective gene that causes it.
  188. </p>
  189. <p>     BLAZING THE TRAIL
  190. </p>
  191. <p>     The dream of gene therapy for SCID crystallized in 1983 when
  192. W. French Anderson, a visionary at NIH, concluded that ADA deficiency
  193. was the best disease for testing a genetic treatment. His team
  194. worked to take the gene-transfer techniques developed by basic
  195. researchers and turn them into a medical therapy. Specifically,
  196. Anderson had success in using viral particles called retroviruses
  197. as carriers to cart genes from one cell to another.
  198. </p>
  199. <p>     In 1988 and 1989, Cleveland doctors sent blood samples from
  200. Ashanthi and Cynthia to Anderson's collaborators at NIH, Michael
  201. Blaese and Kenneth Culver. With Anderson's gene-transfer method,
  202. Culver showed that the normal ADA gene could be inserted into
  203. the girls' defective blood cells. Once in place, the new gene
  204. produced the missing ADA, making the cells normal. It worked
  205. in the lab; the NIH scientists hoped it would work in children.
  206. </p>
  207. <p>     In early 1990 the doctors began the arduous process of winning
  208. permission to try gene therapy in humans. They proposed removing
  209. only white blood cells from the children's bodies and inserting
  210. the normal gene into them. Next the cells would be grown in
  211. the laboratory until they numbered in the billions. Finally
  212. the doctors would put the cured cells back in the children.
  213. Theoretically, the repaired cells would function normally.
  214. </p>
  215. <p>     The proposal proved controversial. Some scientists correctly
  216. pointed out that the treatment would not cure the children.
  217. The white blood cells live only a few months, and so the patients
  218. would have to come back for repeated treatments. It would be
  219. better to wait, opponents said, until scientists could identify
  220. stem cells, the long-lived mother cells of the bone marrow that
  221. give birth to all other blood cells. Genetically curing stem
  222. cells would forever cure all blood cells in the children.
  223. </p>
  224. <p>     In the background were the complaints of genetic-engineering
  225. critics, led by lawyer Jeremy Rifkin, the well-known scientific
  226. gadfly. In Rifkin's view, scientists were getting into the business
  227. of playing God, and any tampering with genes, no matter how
  228. well intentioned, set a dangerous precedent.
  229. </p>
  230. <p>     While the experts argued, the families agonized. "I was hoping
  231. and praying Ashanthi would get the gene treatment," recalls
  232. her mother Emma Van Cuylenberg DeSilva. "I knew that it would
  233. cure her, that it would be better than the Adagen. That it would
  234. be a permanent cure. That is what I thought. It is a cure for
  235. my Ashanthi."
  236. </p>
  237. <p>     Susan Cutshall remembers her feelings more succinctly: "Hurry
  238. up!"
  239. </p>
  240. <p>     The technical and political arguments raged through the spring
  241. and summer of 1990. Finally the NIH doctors prevailed, convincing
  242. various review boards that the experiment was reasonable and
  243. that the time to start had arrived.
  244. </p>
  245. <p>     HISTORY IN THE MAKING
  246. </p>
  247. <p>     On Sept. 14, 1990, Culver arrived at Ashanthi's bedside in the
  248. intensive-care unit of the NIH hospital in Bethesda, Maryland.
  249. He was carrying a small plastic bag containing the first genetically
  250. engineered cells intended to treat a human disease. As Ashanthi
  251. watched tearlessly, Culver connected the bag to the intra venous
  252. tubing snaking up from the needle in her left hand. In a moment
  253. he would infuse the cells into Ashanthi's body. Human-gene
  254. therapy, a much ballyhooed but often delayed technology, was
  255. about to become a reality. A simple procedure, a mere injection
  256. really, would symbolically alter forever the way doctors looked
  257. at patients, their diseases and human genes. Behind that shot
  258. lay a 20-year quest to turn the genetic-engineering triumphs
  259. of the early 1970s into a treatment that cures patients from
  260. the inside out.
  261. </p>
  262. <p>     Culver plunged a syringe into the IV tubing's plug. The NIH
  263. team started with a test dose, 50 million of the girl's own
  264. cells now engineered to carry the substitute gene. In an eye
  265. blink, the syringe emptied, and the room tensed. "Geez, he did
  266. that fast," thought Blaese, a pediatric immunologist and Culver's
  267. boss. Blaese always preferred a measured pace.
  268. </p>
  269. <p>     Doctors, nurses and parents all watched for a reaction. Ashanthi
  270. sat serenely on the government-white sheet, shifting her absent
  271. stare between the roomful of people and Sesame Street on the
  272. tiny TV above her bed. To her this was not medical history but
  273. just another of the ceaseless clinical procedures that filled
  274. her young life.
  275. </p>
  276. <p>     The rest of her engineered cells, a billion in all, were ready
  277. to follow. Culver opened the stopcock, allowing the cells to
  278. pour headlong toward Ashanthi's body. Anderson, a longtime
  279. and often controversial proponent of gene therapy, intervened,
  280. ordering the ICU nurse to slow the cells. Culver looked up,
  281. protest written on his face. Let's get on with it, the younger
  282. man urged. But Anderson argued caution. The sudden flood of
  283. gene-altered cells might cause some unexpected reaction. He
  284. didn't want this first patient to die.
  285. </p>
  286. <p>     As the history books will record, Ashanthi DeSilva didn't die.
  287. In fact, she thrived. Soon the NIH group was ready to give the
  288. same treatment to Cynthia, then 9. On Jan. 30, 1991, she became
  289. the second person ever to receive human-gene therapy.
  290. </p>
  291. <p>     Anderson felt an enormous sense of accomplishment. "More than
  292. anything else, the first treatment was a social and a cultural
  293. victory," he recalls. "It launched the field of human-gene therapy."
  294. </p>
  295. <p>     Although the children continued to receive Adagen injections,
  296. laboratory tests showed convincingly that the children's immune
  297. systems improved because of the gene treatments. The NIH doctors
  298. will not discuss specific lab findings until they can publish
  299. a scientific paper, but at various public meetings they have
  300. described the children's progress. For example, their strengthened
  301. immune reactions enabled them to be vaccinated against common
  302. childhood diseases such as whooping cough. In addition, both
  303. children grew healthy tonsils.
  304. </p>
  305. <p>     The DeSilvas used to confine Ashanthi to home, never taking
  306. her out in public, even to the mall. After beginning the ADA
  307. treatments, she was able to go to public school and swim with
  308. the other children. For Cynthia, the painful sinus infections
  309. she once suffered disappeared.
  310. </p>
  311. <p>     Still, both families wanted more. They wanted an end to the
  312. uncertainty and to the frequent, life-disrupting trips to Bethesda
  313. for repeated gene treatments. They wanted a cure. "You feel
  314. like you are on a merry-go-round," said Susan Cutshall. The
  315. treatments meant many days away from work and school for parent
  316. and child. Cynthia, now in sixth grade, would refuse to tell
  317. her school chums where she was going, fearing they would tease
  318. her as abnormal. She often cried inconsolably at the hospital,
  319. especially during portions of a three-hour process in which
  320. a device sucked out her white blood cells. Putting the gene-corrected
  321. cells into her body sometimes caused fever and nausea two weeks
  322. later.
  323. </p>
  324. <p>     Although Ashanthi did not suffer these side effects, the normally
  325. stoic child would squirm with displeasure on the white hospital-bed
  326. sheets during the hours-long procedure. Ashanthi was too young
  327. and shy to talk about the radical treatment she received. Even
  328. the older Cynthia had little to say: "I don't like to talk about
  329. it. It is too weird." When she walked through the doors of NIH's
  330. 500-bed hospital, Cynthia often said, "I hate this place, Mommy."
  331. </p>
  332. <p>     THE QUEST FOR A PERMANENT CURE
  333. </p>
  334. <p>     All the while, the girls' doctors were searching for a way to
  335. set them free from the hospital and the treatments. Anderson,
  336. Blaese and Culver joined forces with another NIH group led by
  337. Arthur Nienhuis and Cynthia Dunbar, both blood experts. Using
  338. a newly developed technology, Nienhuis and Dunbar found a way
  339. of isolating the bone marrow's stem cells. If the NIH doctors
  340. could gather and genetically correct enough stem cells, these
  341. could continuously produce enough new white blood cells to cure
  342. the girls permanently.
  343. </p>
  344. <p>     This spring the scientists were ready to try the procedure.
  345. </p>
  346. <p>     Thus it was that Cynthia went to NIH in early May to become
  347. one of the first human beings whose genetic makeup could be
  348. permanently altered by human hand. (A similar experiment had
  349. been tried a few weeks earlier on an anonymous child in Italy,
  350. and it would also be used a week or so later on the two babies
  351. in California.) For the first five days, Cynthia was given a
  352. drug that flushed the all-important stem cells out of her bone
  353. marrow and into her bloodstream. Then a plastic tube was inserted
  354. into a large vein in her chest. The doctors drew out blood,
  355. isolated the stem cells and exposed them to retroviruses containing
  356. the normal ADA gene.
  357. </p>
  358. <p>     The doctors could not tell how many stem cells took up the new
  359. gene, and they will have to wait and see if the cells migrate
  360. back to the bone marrow as they are supposed to. Without knowing
  361. what the results will be, the researchers were pleased that
  362. Cynthia came through the procedure with no unexpected side effects.
  363. "She was fine," said Blaese. "She tolerated it rather well."
  364. For her part, Cynthia was just relieved that the operation was
  365. over. If the experiment continues to go well with Cynthia, Ashanthi
  366. will receive the treatment sometime this summer.
  367. </p>
  368. <p>     And if it works? Then the children will be completely normal
  369. for the first time in their brief lives. It will mean no more
  370. trips to NIH; this therapy will become a one-time treatment,
  371. a genetic cure. It will mean the kinds of diseases that locked
  372. David inside his bubble can be banished. Eventually, thousands
  373. of people suffering other strange and exotic disorders caused
  374. by minute genetic mutations--such as congenital diabetes,
  375. cystic fibrosis, Duchenne muscular dystrophy and hemophilia--will have a chance at normal lives. Ultimately, more common
  376. ills that are partly hereditary--including heart disease and
  377. cancer--will come under genetic attack. All because some scientists
  378. dreamed of genetic cures, and some gutsy families from Ohio--with two courageous little girls--dared to believe in those
  379. dreams.
  380. </p>
  381.  
  382. </body>
  383. </article>
  384. </text>
  385.  
  386.