„CRISPR 2.0” używany do zmiany DNA pacjenta po raz pierwszy

Naukowcy przepisują kod życia za pomocą nowej technologii, która obiecuje wyleczyć choroby dziedziczne poprzez precyzyjne korygowanie literówek genetycznych. Technologia ta, znana jako edycja bazowa, umożliwia naukowcom wybranie jednej litery spośród trzech miliardów tworzących ludzki genom, wymazanie jej i napisanie w jej miejsce nowej litery.

Edycja bazowa to zaktualizowana wersja narzędzia do edycji genów CRISPR, które: zrewolucjonizował badania w dziedzinie nauk przyrodniczych i czyni postępy w leczeniu genetycznych chorób krwi i wątroby. Ale niektórzy naukowcy uważają, że edycja bazowa, czasami reklamowana jako CRISPR 2.0, może być bezpieczniejsza i bardziej precyzyjna niż oryginał. A tego lata technologia kontynuacji została zastosowana u pacjentów po raz pierwszy.

We wtorek bostońska firma biotechnologiczna Terapie werwe ogłosił, że dokonał edycji DNA osoby z chorobą genetyczną, która powoduje wysoki poziom cholesterolu i predysponuje do chorób serca. Podstawowy edytor ma na celu podkręcenie genu w wątrobie, ograniczenie gromadzenia się cholesterolu i, miejmy nadzieję, zmniejszenie ryzyka zawału serca.

Dyrektor generalny i współzałożyciel Verve, Sekar Kathiresan, porównuje podejście do „chirurgii bez skalpela”. Chociaż badanie koncentruje się na osobach z genetyczną hipercholesterolemią rodzinną, Kathiresan ma nadzieję, że pewnego dnia terapia jednorazowa będzie mogła być stosowana szerzej, aby trwale zmniejszyć ryzyko chorób serca u milionów osób z wysokim poziomem cholesterolu. „Całkowicie próbujemy przepisać sposób opieki nad tą chorobą” – powiedział.

Edycja podstaw wchodzi również do badań dla innych warunków. Na początku tego roku naukowcy z University College London po cichu rozpoczął badanie kliniczne używanie edytorów baz do opracowywania terapii komórkami odpornościowymi na białaczkę — prawdopodobnie po raz pierwszy edytory baz były używane jako część jakiejkolwiek medycyny eksperymentalnej. Firma Beam Therapeutics z Cambridge planuje wykorzystać edytory baz do leczenia osób z genetycznymi chorobami krwi w badaniu, które rozpocznie się jeszcze w tym roku. Firma prowadzi również programy wczesnego stadium raka, chorób wątroby, zaburzeń immunologicznych i utraty wzroku.

Po raz pierwszy wymyślono potężne narzędzie, które mogło umożliwić wszystkie te zabiegi przez Davida Liu w Broad Institute of MIT i Harvard w 2013 roku, kiedy zdał sobie sprawę, że CRISPR nie jest panaceum. CRISPR działa jak para molekularnych nożyczek, które przecinają określone sekwencje DNA. Chociaż jest to przydatne do wyłączania problematycznych genów, nie pomaga je naprawić.

„Naprawdę potrzebujemy sposobów na poprawianie genów, a nie tylko ich zakłócanie” – powiedział Liu. „I tu właśnie pojawia się podstawowa edycja”.

Edytory baz Liu to zmodyfikowane wersje CRISPR, które działają jak gumki molekularne i ołówki, zamieniając jedną z czterech zasad lub liter DNA na inną. Jedna z wersji, opracowana przez jego doktoranta Alexisa Komora w 2016 roku, konwertuje C na T. Drugi podstawowy edytor, opracowany przez jego studentkę Nicole Gaudelli w 2017 roku, zmienia A na G.

Ci dwaj redaktorzy bazy mogliby poprawić około 60 procent wszystkich literówek, które powodują rzadkie choroby genetyczne, ale naukowcy nie robią tego pierwsi. Trzy próby kliniczne tej technologii, które rozpoczną się w tym roku, będą wykorzystywały edytory baz do celowego tworzenia literówek.

Potencjalna siła tej strategii jest oczywista w badaniu klinicznym Verve. Naukowcy odkryli wiele genów, które podnoszą poziom cholesterolu i zwiększają ryzyko zawałów serca. Kathiresan powiedziała, że ​​osoby z mutacjami genetycznymi w jednym z tych genów, zwanym PCSK9, mają wyjątkowo niski poziom cholesterolu LDL – często nazywanego „złym cholesterolem” – i są „niezwykle chronione przed atakiem serca”. „Naszym pomysłem było opracowanie leku do edycji genów, który naśladowałby naturalną sytuację”.

Verve wykorzystuje edytory baz do wprowadzenia mutacji w genie PCSK9 pacjentów z rodzinną hipercholesterolemią. Wyniki u małp były niezwykłe, obniżając poziom cholesterolu LDL o około 70 procent po dwóch tygodniach. Poziomy utrzymywały się na niskim poziomie przez co najmniej dwa lata, powiedziała Kathiresan.

„Wydaje się, że efekt jest większy, niż przewidywałem” – powiedziała dr Sarah de Ferranti, szefowa kardiologii ambulatoryjnej w Szpitalu Dziecięcym w Bostonie. „Nawet jeśli byłby w połowie tak skuteczny, nadal uważam, że byłby to ogromny przełom”.

Przeczytaj całą historię tutaj…