Metoda CRISPR pomocna w leczeniu ślepoty

Badanie kliniczne, sponsorowane przez firmę biotechnologiczną Editas Medicine było pierwszym, podczas którego edycji DNA pacjenta dokonano bezpośrednio w jego ciele, w przeciwieństwie do modyfikowania komórek chorego w laboratorium i ponownego wprowadzania ich do organizmu.

Uczestnicy badania cierpią na wrodzoną ślepotę Lebera (LCA), chorobę, w której defekty genetyczne w komórkach fotoreceptorowych siatkówki lub w pobliskich komórkach powodują, że pacjenci zaczynają tracić wzrok w dzieciństwie. W wieku dorosłym mogą widzieć tylko niewyraźne, zamazane obrazy bezpośrednio przed sobą. Często występuje też oczopląs.

Z sześciu osób, u których od marca 2020 r. zastosowano nową terapię, dwie mogą teraz lepiej wyczuwać światło, a jedna - Carlene Knigh - jest w stanie poruszać się po labiryncie w słabym świetle, rozróżniać przedmioty i drzwi.

Terapia genowa zatwierdzona w 2017 r. dla LCA wykorzystuje nieszkodliwy wirus związany z adenowirusem (AAV), aby dostarczyć działającą kopię genu o nazwie RPE65 do komórek siatkówki. Jednak wstawienie genu z AAV nie zadziałałoby w przypadku najczęstszej postaci choroby, LCA typu 10 (LCA10). Ten stan jest spowodowany defektami w innym genie, CEP290, który koduje białko, które pomaga przemieszczać inne białka wokół komórek fotoreceptorów. Niestety CEP290 jest zbyt duży, aby zmieścić się w wirusie AAV.

Dlatego Editas używa AAV do transportu genetycznych nożyczek CRISPR do komórek siatkówki. Gdy DNA dla enzymu tnącego genom CRISPR Cas9 i dwa kierujące RNA znajdzie się w środku, komórki wytwarzają Cas9, który wycina mutację w genie CEP290, pozwalając mu na produkcję funkcjonującego białka.

Sześciu dorosłych, którzy mieli poważne zaburzenia widzenia, otrzymało zastrzyki w jedno oko, w jednej z trzech możliwych dawek. U tych, którzy mieli skutki uboczne, były one łagodne - na przykład ból oka lub stan zapalny.

Spośród pięciu pacjentów, których wyniki badań wzroku są dostępne, trzech nie osiągnęło wyraźnych korzyści. Ale dwaj, którzy otrzymali średnią dawkę, wyczuwali więcej światła niż przed leczeniem, co mierzono na podstawie ich reakcji na błyskające światło. Mark Pennesi, z Oregon Health & Science University przedstawił wyniki na międzynarodowym sympozjum na temat zwyrodnienia siatkówki w Nashville (USA).

Chociaż podczas prezentacji wyników przewodniczący sesji Jacque Duncan z University of California w San Francisco określił uzyskane wyniki jako „skromne i wstępne“, wykazanie, że leczenie może pomóc uznał za „naprawdę ekscytujące”.

U jednej z badanych, 54-letniej Carlene Knight z Portland w stanie Oregon znacznie poprawiły się także wyniki testów ostrości wzroku (wykonanych 6 miesięcy po zabiegu). Wcześniej nie potrafiła odczytać największej litery na tablicy testowej (E), teraz może tego dokonać. Potrafi również pokonać przy słabym świetle tor przeszkód, którego wcześniej nie udawało się jej przejść w jasnym świetle.

Knight mogła sobie radzić tak dobrze, ponieważ w przeciwieństwie do innych pacjentów miała mutację na którą działa Cas9 w obu kopiach jej genu CEP290. Nie wiadomo jednak, dlaczego właściwie jej wyniki były tak dobre.

Badacze LCA10 rozpoczęli teraz leczenie czterech kolejnych osób dorosłych najwyższą dostępną w badaniu dawką.

Firma ma nadzieję, że wkrótce do badań klinicznych można będzie włączyć także dzieci. Ponieważ dzieci z LCA mają więcej nienaruszonych fotoreceptorów niż dorośli z tą chorobą, mogą odnosić większe korzyści, a ich bardziej plastyczne mózgi zapewne lepiej przystosowałyby się do przetwarzania sygnałów wzrokowych.

W ubiegłym roku metoda CRISPR odniosła pierwszy sukces kliniczny w leczeniu rzadkiej choroby dziedzicznej, łagodząc anemię, ból i inne objawy u pacjentów z dwoma poważnymi chorobami krwi. W tym celu naukowcy edytowali komórki macierzyste krwi pacjentów w warunkach laboratoryjnych, a następnie wprowadzali je z powrotem do ich ciał.

Chociaż Editas ogłasza swoje badanie jako pierwsze, która wykorzystało CRISPR do edycji komórek w organizmie, kolejna próba „in vivo”, która rozpoczęła się później, już przyniosła wyniki. W czerwcu naukowcy poinformowali, że CRISPR może obniżyć poziom toksycznego białka wytwarzanego przez wątrobę, które powoduje choroby serca i nerwów. Zamiast używać wirusa do przenoszenia DNA CRISPR do organizmu, naukowcy wstrzyknęli do krwi pacjentów nanocząsteczki lipidowe przenoszące informacyjne RNA kodujące CRISPR. Takie podejście może mieć bardziej przejściowe efekty edycji genów – i okazać się bezpieczniejsze – ale może być trudne do zastosowania w tkankach innych niż wątroba.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/