9 miesięcy temu

Edycja genów metodą CRISPR zastosowana w leczeniu

edycja-dna

Zmodyfikowane geny zostały dostarczone bezpośrednio do chorych tkanek.

Po raz pierwszy naukowcy zastosowali metodę edycji genów CRISPR w celu skutecznego leczenia chorób genetycznych w całkowicie rozwiniętym organizmie żywego ssaka. Edycja CRISPR jest procesem, w którym można skutecznie zapisać od nowa kod genetyczny organizmu przez wycinanie i wymianę poszczególnych składników DNA.

W opisywanym badaniu naukowcy ze Stanów Zjednoczonych zastosowali metodę CRISPR do leczenia dorosłych myszy z dystrofią mięśniową modelu Duchenne’a, dostarczając system modyfikujący geny bezpośrednio do chorej tkanki, za pomocą wirusa adenosatelitarnego, znanego również pod nazwą AAV.

Viral_capsid_Adeno_associated_virus

„Dyskusje na temat wykorzystania metody CRISPR w celu skorygowania mutacji genetycznych u ludzkich zarodków zostały słusznie uznane za niepokojące, ze względu na etyczne konsekwencje takiego podejścia ” powiedział Charles Gersbach, inżynier biomedyczny z Duke University.

„Jednak użycie CRISPR w celu skorygowania mutacji genetycznych w dotkniętych chorobami tkankach pacjentów, nie stanowi przedmiotu dyskusji. Badania pokazują ścieżkę możliwości, nadal jednak konieczne jest włożenie wiele pracy w projekt”.

Dystrofia mięśniowa Duchenne’a (DMD) jest rzadką formą dystrofii mięśniowej, która dotyka około jednego na 5000 mężczyzn. Choroba spowodowana mutacją genetyczną, upośledza zdolność organizmu do wytwarzania dystrofiny, łańcucha białkowego, która łączy włókna mięśniowe z otaczającymi je tkankami.

Bez wsparcia białka mięśnie w organizmie zaczynają się degenerować. Większość mężczyzn dotkniętych DMD kończy na wózku inwalidzkim przed ukończeniem 10 roku życia, a wielu z nich nie żyje dłużej niż 20, 30 lat.

„Główną przeszkodą w modyfikacji genowej jest wprowadzenie genów do organizmu. Wiemy, jakie geny muszą być naprawione dla poszczególnych chorób genetycznych, jednak dostarczenie narzędzi edycji do potrzebującego miejsca jest ogromnym wyzwaniem”, powiedział Chris Nelson, jeden z badaczy pracujących z użyciem metody CRISPR.

„Najlepszym sposobem, w jaki możemy to teraz robić, to korzystać z wirusów, ponieważ spędziły one miliardy lat rozwijając się w taki sposób, aby umieszczać własne geny wirusowe w obcych komórkach”.

Zdolne do adaptacji wirusy mogą zostać więc użyte w terapii edycji genowej. Będą mogły dotrzeć do odpowiednich tkanek pacjentów. Pierwsze eksperymenty z tą techniką, wykonano na mięśniach nóg u dorosłych osobników myszy.

Lekarze wstrzyknęli do krwiobiegu gryzonia mieszkankę CRISPR/AAV.  W efekcie w organizmie myszy doszło do korekty poziomu dystrofiny w pozostałych mięśniach, również w mięśniu sercowym. Jest to o tyle istotne, że osłabienie tego waśnie mięśnia jest częstą przyczyna zgonu u pacjentów z DMD.

„Jest jeszcze wiele do zrobienia aby przełożyć ten wstępny sukces na leczenie ludzi i wykazanie bezpieczeństwa metody” powiedział Gersbach.

„Jednak wyniki pochodzące z naszych pierwszych eksperymentów są bardzo ekscytujące. Od teraz zajmujemy się optymalizacją systemu dostarczania modyfikowanych genów, oceny skuteczności w bardziej zaawansowanych odmianach DMD oraz w zapewnieniu lepszej efektywności i bezpieczeństwa w przypadkach większych zwierząt. Finalnym celem jest zaś dążenie do badań klinicznych”.

Rozwój metody pozwoliłby wykorzystać największe osiągnięcia genetyki do pomocy chorym, unikając przy tym problemu modyfikacji ludzkich embrionów.