Śmiertelnie groźna genetyczna choroba wyleczona. Na razie u myszy...

Naukowcy z ETH w Zurichu ogłosili właśnie, że w komórkach wątroby płodów myszy udało im się skorygować obie mutacje genów, zakłócające aktywność enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej (PAH) i myszy zostały wyleczone. Czasopismo "Nature Medicine" opublikowało także pracę badaczy z Uniwersytetu Pensylwanii i Children's Hospital of Philadelphia, którzy ogłosili podobny sukces w przypadku innych mutacji. Oba zespoły podkreślają, że ich prace dowodzą na razie tylko słuszności tego pomysłu, przed wykorzystaniem tej metody u ludzi trzeba wykonać jeszcze bardzo dużo pracy.

Fenyloketonuria to ciężka choroba genetyczna, w przebiegu której nadmierne gromadzenie się w organizmie aminokwasu, fenyloalaniny, prowadzi u dzieci do poważnych zaburzeń rozwoju ruchowego i umysłowego. Przyczyną choroby jest mutacja genu sterującego aktywnością enzymu, wydzielanego przez komórki wątroby i rozkładającego ten aminokwas, hydroksylazy fenyloalaninowej (PAH). Dziecko choruje, jeśli odziedziczy po jednej mutacji genu od matki i ojca. Do tej pory nie ma lekarstwa na tę chorobę, badania genetyczne noworodków pozwalają ją jednak wykryć na tyle wcześnie, że odpowiednia dieta może pomóc powstrzymać jej postępy.

Grupa naukowców pod kierunkiem prof. Geralda Schwanka z ETH w Zurichu podjęła u dorosłych myszy próbę korekty mutacji z pomocą nieco zmodyfikowanej, nowoczesnej metody edycji genów CRISPR/Cas. Wykorzystując dodatkowy enzym zdołali zmienić sekwencje DNA w wystarczającej liczbie komórek wątroby, by po podjęciu przez nie produkcji enzymu PAH, myszy zostały wyleczone. Metoda CRISPR/Cas, odkryta jako mechanizm obronny bakterii przed atakującymi je wirusami pozwala przeciąć błędne DNA w konkretnym miejscu i dokonać jego korekty. Dodatkowe wykorzystanie enzymu, deaminazy cytydyny, zwiększa skuteczność tej procedury, w komórkach wątroby myszy udało się skorygować nawet 60 procent wadliwych genów. Poprawne geny wprowadzano do komórek za pośrednictwem odpowiednio dobranego wirusa. 

"Ta metoda ma gigantyczny potencjał zastosowań u ludzi" - zapewnia Gerald Schwank. Przyznaje jednak, że na razie sukces eksperymentu jest tylko potwierdzeniem idei, którą trzeba będzie rozwijać w badaniach na innych zwierzętach. Dopiero potwierdzenie jej skuteczności i bezpieczeństwa na większą skalę otworzy drogę do badań z udziałem ludzi. Wcześniejsze eksperymenty na myszach prowadziły do korekty mutacji w co najwyżej kilku proc. komórek wątroby, zmodyfikowana metoda, zaproponowana dwa lata temu przez badaczy z Massachusetts Institute of Technology (MIT), zwiększyła tę skuteczność wielokrotnie. Zdaniem Schwanka ryzyko związane z zastosowaniem tej terapii nie jest duże, jednak autorzy muszą upewnić się, że nie powoduje ona nadprogramowych zmian, które mogłyby prowadzić do choroby nowotworowej. Kolejne eksperymenty zamierzają prowadzić na świniach, których wątroby zarówno pod względem struktury, jak i wielkości zdecydowanie bardziej przypominają ludzkie.

W tym samym numerze "Nature Medicine", badacze z Perelman School of Medicine przy University of Pennsylvania i Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) przedstawili obiecujące wyniki korekty ciężkiego genetycznego schorzenia wątroby, tyrozynemii typu 1 (HT1), podjętej u myszy jeszcze na etapie życia płodowego. I w tym przypadku, z powodzeniem  zastosowano rozwinięcie metody edycji genów CRISPR-Cas. HT1 zwykle diagnozuje się u ludzi w dzieciństwie, leki i odpowiednia dieta pozwalają zwykle opanować jej objawy, chorzy są jednak wciąż zagrożeni zaburzeniami pracy wątroby, w tym chorobą nowotworową. Potwierdzenie skuteczności interwencji genetycznej na etapie rozwoju płodowego pozwoliłoby zapobiec pojawieniu się objawów i otworzyłoby drogę do podobnych terapii - także w przypadku innych chorób wrodzonych.

(m)

Grzegorz Jasiński