CRISPR-geenin muokkauksella on suuri lupaus harvinaisen sokeuden hoidossa
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Verkkokalvon rappeuma voi olla perinnöllistä tai hankittua. Ensimmäisessä tapauksessa se on parantumaton ja etenevä sairaus. Äskettäin New England Journal of Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkittiin geenien muokkaamisen mahdollista käyttöä CEP290-nimisen synnynnäisen verkkokalvon rappeuman korjaamiseksi, joka aiheuttaa varhaista näönmenetystä.
Perinnölliset verkkokalvon rappeumat johtuvat patogeenisistä mutaatioista missä tahansa yli 280 geenistä. Nämä mutaatiot aiheuttavat verkkokalvon fotoreseptorien (valoherkät kartiot ja sauvat) toimintahäiriön ja kuoleman, mikä johtaa näön menetykseen sairastuneilla yksilöillä. Nämä sairaudet ovat johtava sokeuden syy maailmanlaajuisesti.
CEP290:een liittyvässä verkkokalvon rappeutumisessa tai Leberin amauroosissa mutatoitunut sentrosomiproteiini 290 (CEP290) aiheuttaa osittaisen tai täydellisen sokeuden kymmenen ensimmäisen elinvuoden aikana. Siksi se on yleisin verkkokalvovaurion aiheuttaman geneettisen sokeuden syy lapsilla.
Yksittäinen geneettinen variantti, nimeltään p.Cys998X, aiheuttaa yli kolme neljäsosaa tämän sairauden tapauksista pelkästään Yhdysvalloissa. CEP290:n normaali toiminta estyy yhden koodaavan segmentin lisäämisellä transkription aikana. Tämän molekyylin puute häiritsee valoreseptoreiden normaalia siliaarista toimintaa.
Tällä hetkellä ei ole hoitoa. Tukevaan hoitoon kuuluu suurennuslasien ja pistekirjoituksen käyttö sekä kodin muokkaukset turvallisen ympäristön luomiseksi näkövammaisille.
Kudostasolla sauvat ja kartiot hajoavat verkkokalvon ulkosegmenteissä, koska tässä tilassa ei ole sensorisia värejä. Keskiperifeerisen verkkokalvon sauvat kuolevat, kun taas kartiot säilyvät makulassa, verkkokalvon keskipisteessä.
Näille potilaille tyypillinen piirre on verkkokalvon rakenteen ja toiminnan välinen yhteys. Näköpolun proksimaaliset osat pysyvät ehjinä, mikä viittaa siihen, että näiden silmien fotoreseptoreita voidaan käyttää näön palauttamiseen. Erilaisia tutkittavia lähestymistapoja ovat oligonukleotidien käyttö insertoidun eksonin ilmentymisen estämiseksi tai CEP290-geenin miniatyyriversion kuljettaminen soluun.
Uusin tekniikka sisältää geenien muokkaamisen EDIT-101-injektiolla. Se perustuu klusteroitujen, säännöllisesti väliin sijoitettujen lyhyiden palindromisten toistojen (CRISPR) käyttöön yhdessä CRISPR:ään liittyvän proteiini 9 (Cas9) -proteiinin kanssa patogeenisen variantin IVS26 eliminoimiseksi. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia tämän hoidon turvallisuutta ja tehoa.
Tutkijat päättivät suorittaa avoimen tutkimuksen, jossa osallistujille annettiin kerta-annoksia lääkettä nousevassa järjestyksessä. Tämän vaiheen 1–2 tutkimuksen tavoitteena oli arvioida lääkkeen turvallisuutta, ja samalla arvioitiin myös toissijaisia tehon tuloksia.
Tutkittuihin turvallisuuspäätepisteisiin kuuluivat haittatapahtumat ja sietämätön toksisuus, joka esti kiinnostavan annoksen käytön. Suorituskykyä mitattiin useilla eri tavoilla, mukaan lukien korjattu näöntarkkuus, verkkokalvon herkkyys, näköön liittyvä elämänlaadun arviointi ja näön navigoinnin liikkuvuustestit.
EDIT-101-geeni vietiin kahteentoista aikuiseen ja kahteen lapseen. Aikuiset vaihtelivat 17-63-vuotiaista ja lapset olivat 9-vuotiaita ja 14-vuotiaita. Kaikilla oli vähintään yksi kopio IV26-variantista.
Annostukset vaihtelivat 6x10^11 vektorigenomista/ml - 3x10^12 vektorigenomia/ml. Kaksi, viisi ja viisi aikuista saivat pienen, keskisuuren ja suuren annoksen. Lapset saivat keskimääräisen annoksen.
Kaikki injektiot annettiin huonoimpaan suoriutuneeseen silmään, tutkimussilmään.
Mitä tutkimus osoitti? Useimmilla osallistujilla oli vakava näöntarkkuuden menetys alle 1,6 logMAR. Näöntarkkuutta voitiin testata vain Berkeleyn alkeellisen näkötestin avulla. Spektriherkkyys parani vähintään 3 logaritmia, eikä sauvatoimintoa voitu havaita kaikilta osallistujilta.
Kuitenkin fotoreseptorikerroksen paksuus oli odotetusti useimmilla potilailla normaalin rajoissa.
Useimmat sivuvaikutukset olivat lieviä, noin viidennes kohtalaisia ja vain noin 40 % liittyi hoitoon. Hoitoon liittyviä vakavia haittavaikutuksia ei ilmennyt eikä annosta rajoittavaa toksisuutta. Verkkokalvon rakenteessa ei havaittu ei-toivottuja muutoksia, mikä osoittaa lääkkeen hyväksyttävän turvallisuuden.
Tehokkuuden osalta alustava tutkimus osoitti, että kartionäkö parani merkittävästi lähtötasosta kuudessa potilaassa. Näistä viisi osoitti parannusta ainakin yhdellä muulla alueella.
Parantumista ainakin yhdellä seuraavista alueista (paras korjattu näöntarkkuus, punaisen valon herkkyys tai näköön perustuva liikkuvuus) havaittiin yhdeksällä potilaalla, lähes kahdella kolmesta koko ryhmästä. Lähes 80 %:lla oli parannuksia ainakin yhdessä suoritusmittarissa ja kuudella parannuksia kahdessa tai useammassa mittauksessa.
Neljällä oli 0,3 logMAR:n lisäys parhaiten korjatussa näöntarkkuudessa, mikä täytti kliinisesti merkittävän parannuksen kriteerit. Näistä kolme ilmoitti paranemisesta vain kolme kuukautta injektion jälkeen. Tämän parametrin keskimääräinen muutos koko ryhmässä oli -0,21 logMAR.
Lähes puolella ryhmästä (6/14) kartioherkkyys valolle eri taajuuksilla, punaisella, valkoisella ja sinisellä, osoitti visuaalisesti merkitsevää kasvua testisilmässä verrattuna kontrollisilmään, joissakin jo kolmen kuukauden kuluttua. Kaikki saivat keskikokoisia ja suuria annoksia. Kahdessa parannus saavutti >1 logMAR, maksimi, joka on mahdollista vain kartioille.
Kartion aiheuttama herkkyys oli suurin potilailla, jotka kärsivät vakavimmin lähtötilanteessa. Lähes kaikilla potilailla, joilla oli parantunut konuksen toiminta, havaittiin parannusta myös yhdessä tai useammassa muussa mittauksessa.
Neljä osallistujaa paransi visuaalisesti merkittävästi kykyään navigoida monimutkaisempia polkuja verrattuna lähtötilanteeseen, ja yksi heistä jatkoi tätä parannusta ainakin kahden vuoden ajan.
Kuuden osallistujan näkemiseen liittyvät elämänlaatupisteet paranivat kliinisesti merkittävästi.
"Nämä tulokset vahvistavat EDIT-101:n tuottavan in vivo -geenin muokkauksen, CEP290-proteiinin ilmentymisen terapeuttisen tason ja parannetun kartiovaloreseptorin toiminnan."
Tämä pieni tutkimus osoitti korkean turvallisuusprofiilin ja parannetun fotoreseptorin toiminnan sen jälkeen, kun osallistujille annettiin EDIT-101:tä. Nämä tulokset "tukevat lisää in vivo -tutkimuksia CRISPR-Cas9-geenin muokkauksesta IVS26 CEP290 -variantin ja muiden geneettisten syiden aiheuttamien perinnöllisten verkkokalvon rappeumien hoitoon."
Lisätutkimuksen arvoisia alueita ovat havainto, jonka mukaan parantunut kartiotoiminta hoidon jälkeen ei tarkoita näöntarkkuuden paranemista, mikä on kliinisesti merkityksellinen mitta. Toiseksi, aikaisempi puuttuminen voi tuottaa parempia tuloksia. Lopuksi, jos geenin molemmat kopiot kohdistetaan, terapeuttinen hyöty voi olla suurempi.