A „CRISPR 2.0” először használták a páciens DNS-ének megváltoztatására

A tudósok egy új technológiával írják át az élet kódját, amely az örökletes betegségek gyógyítását ígéri a genetikai elírások precíz kijavításával. Az alapszerkesztésként ismert technológia lehetővé teszi a kutatóknak, hogy egyetlen betűt válasszanak ki az emberi genomot alkotó hárommilliárd közül, töröljék azt, és új betűt írjanak a helyére.

Az alapszerkesztés a CRISPR génszerkesztő eszköz frissített változata, amely forradalmasította az élettudományi kutatást, és előrelépéseket tesz a genetikai vér- és májbetegségek kezelésében. Egyes tudósok azonban úgy gondolják, hogy a néha CRISPR 2.0-nak nevezett alapszerkesztés biztonságosabb és pontosabb lehet, mint az eredeti. Idén nyáron pedig először alkalmazzák a betegeknél a folytatásos technológiát.

Kedden a bostoni biotechnológiai cég Verve Therapeutics bejelentette, hogy megszerkesztette egy olyan genetikai állapotú személy DNS-ét, amely magas koleszterinszintet okoz, és szívbetegségre hajlamosítja őket. Az alapszerkesztőt úgy tervezték, hogy módosítson egy gént a májban, csökkentse a koleszterin felhalmozódását, és remélhetőleg csökkentse a szívroham kockázatát.

A Verve vezérigazgatója és társalapítója, Sekar Kathiresan a „szike nélküli műtéthez” hasonlítja a megközelítést. Bár a kísérlet a családi hiperkoleszterinémiában szenvedő betegekre összpontosít, Kathiresan reméli, hogy az egyszeri terápiát egy napon szélesebb körben is alkalmazni fogják, hogy tartósan csökkentsék a szívbetegségek kockázatát több millió magas koleszterinszintű emberben. "Teljes mértékben megpróbáljuk átírni, hogyan kezelik ezt a betegséget" - mondta.

Az alapszerkesztés más körülményekre is bekerül a tanulmányokba. Az év elején a University College London kutatói csendben megkezdte a klinikai vizsgálatot alapszerkesztők használata a leukémia immunsejtterápiáinak tervezésére – valószínűleg az első alkalom, hogy az alapszerkesztőket bármilyen kísérleti gyógyszer részeként használták. A Cambridge-i Beam Therapeutics cég pedig azt tervezi, hogy alapszerkesztőket használ a genetikai vérbetegségben szenvedők kezelésére egy kísérletben, amely még ebben az évben indul. A cég korai stádiumú programokkal is rendelkezik rák, májbetegség, immunrendszeri rendellenességek és látásvesztés kezelésére.

Először megszületett az a hatékony eszköz, amely mindezen kezeléseket lehetővé tette írta David Liu 2013-ban a Broad Institute of MIT és a Harvardon, amikor rájött, hogy a CRISPR nem csodaszer. A CRISPR úgy működik, mint egy molekulaolló, amely meghatározott DNS-szekvenciákat vág el. Bár ez hasznos a problémás gének kikapcsolásához, nem segít kijavítani őket.

"Valóban módokra van szükségünk a gének kijavítására, nem csak megzavarására" - mondta Liu. – És itt jön képbe az alapszerkesztés.

Liu alapszerkesztői a CRISPR módosított változatai, amelyek molekuláris radírként és ceruzaként működnek, és a DNS négy alapja vagy betűje közül az egyiket egy másikra cserélik. Az egyik változat, amelyet posztdoktori kutatója, Alexis Komor fejlesztett ki 2016-ban, a C-t T-vé alakítja. A második alapszerkesztő, amelyet végzett hallgatója, Nicole Gaudelli fejlesztett ki 2017-ben, az A-t G-vé változtatja.

Ez a két alapszerkesztő a ritka genetikai betegségeket okozó egybetűs elírások mintegy 60 százalékát kijavíthatná, de a tudósok nem ezt teszik először. A technológia idén kezdődő három klinikai vizsgálata alapszerkesztőket használ a szándékos elírási hibák létrehozásához.

Ennek a stratégiának a potenciális ereje egyértelmű a Verve klinikai vizsgálatában. A tudósok több olyan gént fedeztek fel, amelyek növelik a koleszterinszintet és növelik a szívroham kockázatát. Azok az emberek, akiknek genetikai mutációi vannak ezen gének egyikében, az úgynevezett PCSK9-ben, rendkívül alacsony LDL-koleszterinszinttel rendelkeznek, amelyet gyakran „rossz koleszterinnek” neveznek, és „figyelemreméltóan védettek a szívroham ellen” – mondta Kathiresan. "Az volt az ötletünk, hogy olyan génszerkesztő gyógyszert fejlesszünk ki, amely utánozza a természetes helyzetet."

A Verve alapszerkesztőket használ, hogy mutációt vezessenek be a PCSK9 génbe a családi hiperkoleszterinémiában szenvedő betegeknél. A majmokon elért eredmények figyelemre méltóak, két hét után körülbelül 70 százalékkal csökkentették az LDL-koleszterin szintjét. A szintek legalább két évig alacsonyak maradtak, mondta Kathiresan.

"Ez nagyobb hatásnak tűnik, mint amire számítottam" - mondta Dr. Sarah de Ferranti, a Bostoni Gyermekkórház ambuláns kardiológiai osztályának vezetője. "Még ha feleannyira is hatékony lenne, akkor is úgy gondolom, hogy óriási változás lenne a játékban."

Olvassa el a teljes történetet itt ...