Po zatwierdzeniu przez amerykańskie i brytyjskie organy regulacyjne pierwszego na świecie leczenia anemii sierpowatokrwinkowej polegającej na edycji genów, naukowcy z Wisconsin badają, w jaki sposób zastosować tę samą technologię do leczenia dwóch chorób oczu powodujących ślepotę.

Krishanu Saha kieruje programem wizji CRISPR na Uniwersytecie Wisconsin-Madison i jest członkiem konsorcjum edycji genomu komórek somatycznych Narodowego Instytutu Zdrowia. Jego laboratorium bada szczegółowo, jak wyleczyć chorobę Besta oraz wrodzoną ślepotę Lebera, jedną z najczęstszych przyczyn ślepoty u dzieci.

„Wszystkie badania, które do tej pory przeprowadziliśmy, dają wiele nadziei, że faktycznie mogą skorygować defekty w tych komórkach. Dlatego naszym zadaniem na najbliższe pięć lat będzie opracowanie leku, który mógłby być stosowany tutaj, w badań z udziałem pacjentów” – powiedziała Saha w niedawnym wywiadzie dla „The Morning Show” WPR.

CRISPR to przełomowa technologia, która pozwala naukowcom modyfikować kod genetyczny. W 2020 roku jego twórcy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Obecnie na całym świecie trwają badania nad wykorzystaniem CRISPR w leczeniu wysokiego poziomu cholesterolu, mukowiscydozy, dystrofii mięśni i innych chorób.

Poniższy tekst został zredagowany dla przejrzystości i zwięzłości.

Kate Archer Kent: W listopadzie brytyjskie organy regulacyjne po raz pierwszy zatwierdziły terapię polegającą na edycji genów CRISPR w leczeniu anemii sierpowatokrwinkowej. Jak znaczący jest ten kamień milowy w medycynie?

Krishanu Saha: Cóż, to pierwsze. Myślę, że cała dziedzina jest po prostu uszczęśliwiona tą wiadomością. Powiedziałbym, że około 10 lat temu, kiedy pojawiły się pierwsze odkrycia CRISPR, abstrakcyjnym pomysłem było to, że można go faktycznie zastosować w medycynie i przepisywać przez lekarzy.

KAK: Czy mógłbyś wyjaśnić, jak działa terapia modyfikująca geny, na przykład w kontekście anemii sierpowatokrwinkowej?

Zapisz się na codzienne wiadomości!

Bądź na bieżąco dzięki biuletynowi e-mailowemu WPR.

K.S.: Powtórzę się na chwilę, aby powiedzieć, że CRISPR to narzędzie, które może konkretnie zmieniać litery w kodzie genetycznym. Mamy w sobie ludzki genom. Mamy kopię od każdego z naszych rodziców. Mamy więc dwie kopie 3 miliardów liter w naszym kodzie.

Godne uwagi jest to, że CRISPR może wejść do tego kodu i zmienić tylko jedną literę, a tylko jedna litera może niestety spowodować chorobę. W przypadku anemii sierpowatej, co jest jednym z tych przykładów, zmiana litery w obu kopiach genomu może prowadzić do powstania cechy anemii sierpowatej, powodującej sierpowaty kształt czerwonych krwinek.

KAK: CRISPR w większości przypadków wykorzystuje wirusowy system dostarczania do edycji genów. Czy są jakieś wady tej metody?

K.S.: Wadą stosowania wirusów jest to, że nasz organizm potrafi rozpoznać je jako obce, dlatego po jednorazowym leczeniu u większości pacjentów powstają przeciwciała przeciwko wirusowi, więc jeśli chcesz zmniejszyć i podać więcej leku, nie jest to zbyt skuteczne. Twoje ciało może to rozpoznać i wywołać odpowiedź immunologiczną.

Jedną z rozwijanych przez nas strategii jest całkowite unikanie wirusów. Używamy nowych związków chemicznych zawartych w nanocząsteczkach, które mogą zasadniczo maskować maszynerię CRISPR… To naprawdę ekscytujące podejście opracowane przez moje laboratorium i naszych współpracowników, które staramy się wprowadzić do kliniki tutaj w Wisconsin w ciągu mniej więcej pięciu lat.

KAK: W ramach programu CRISPR Vision na UW-Madison badane są metody leczenia dwóch chorób dziedzicznych powodujących ślepotę – choroby Besta i wrodzonej ślepoty Lebera. Dlaczego warto skoncentrować swoje badania na tych chorobach oczu?

K.S.: Obietnicą CRISPR jest jednorazowe wyleczenie i w takich przypadkach mutacja genetyczna to tylko mały ciąg liter (w kodzie genetycznym)… Zadaniem dla nas na najbliższe pięć lat będzie opracowanie leku które można by wykorzystać w badaniach z udziałem pacjentów. Uważamy, że oko jest narządem dostępnym, ponieważ możemy z łatwością dostarczać i wstrzykiwać tymi drogami bezpośrednio obok typów komórek dotkniętych tymi chorobami.

Istnieje wiele technicznych powodów, dla których uważamy, że wyzwania związane z porodem są wykonalne, a ponadto ilość materiału potrzebnego do modyfikacji siatkówki jest stosunkowo niewielka w porównaniu z chorobą ogólnoustrojową, taką jak dystrofia mięśniowa, w której prawdopodobnie konieczne jest naprawienie wszystkich mięśnie w ciele. Część siatkówki ma tak naprawdę zaledwie kilka milimetrów i jest wykorzystywana do widzenia, co zapewnia wiele znaczących korzyści funkcjonalnych.

KAK: W jakim kierunku dalej pójdą Twoje badania?

K.S.: Pracujemy nad ekscytującymi zastosowaniami CRISPR w terapii nowotworów. Pobieramy komórki T i komórki NK i modyfikujemy je tak, aby mogły wykryć raka. CRISPR to niesamowite narzędzie umożliwiające wpisanie rodzaju funkcjonalności, jaką chcemy spersonalizować opiekę onkologiczną.