Pomimo kontrowersji badania humanistyczne CRISPR posuwają się do przodu w USA

Pomimo kontrowersji badania humanistyczne CRISPR posuwają się do przodu w USA
4 (80%) 13 votes


Naukowcy z USA rozpoczęli edycję genów osób dorosłych z wyniszczającymi chorobami, korzystając z narzędzia znanego jako CRISPR. Chiny rozpoczęły już wiele prób CRISPR na ludziach. W zeszłym roku chiński badacz He Jiankui wywołał globalne oburzenie, gdy użył tego samego narzędzia do edycji genów bliźniaczych dziewczynek, gdy były tylko zarodkami. Znacznie mniej jest obaw związanych z innymi badaniami CRISPR w Stanach Zjednoczonych lub Chinach, częściowo dlatego, że zmiany genetyczne u leczonych dorosłych nie zostaną przeniesione na przyszłe pokolenia. „Szczerze mówiąc, jeśli zrobiono to dobrze i ostrożnie, nie martwię się tak bardzo” – mówi Robin Lovell-Badge, brytyjski genetyk i naukowiec zajmujący się komórkami macierzystymi, dotyczący wykorzystania CRISPR w tych nowych badaniach.

Mimo to wciąż nasuwają się pytania, czy technologia jest jeszcze za wcześnie, aby iść naprzód. CRISPR może czasami nieumyślnie edytować geny, które nie były przeznaczone do modyfikacji. Istnieje obawa, że ​​takie „nietypowe modyfikacje” mogą powodować inne problemy zdrowotne, w tym nowotwory. Lovell-Badge, lider grupy z Francis Crick Institute w Anglii, mówi, że zawsze coś może pójść nie tak, ale CRISPR został odpowiednio sprawdzony w badaniach laboratoryjnych i jest to odpowiedni czas na przetestowanie tego narzędzia u dorosłych.

Fakt, że CRISPR przeszedł od pomysłu w laboratorium do próby na ludziach w ciągu tej dekady, świadczy o elegancji i wszechstronności tej technologii ”- mówi Sam Kulkarni, CEO firmy CRISPR Therapeutics, która należy do jednej z dwóch grup testujących CRISPR oparte na podejściu do edycji genów u ludzi.

Pierwsze badanie CRISPR na ludziach miało miejsce w Chinach w 2016 r., Kiedy Lu You, lekarz z Sichuan University, umieścił komórki z genami u pacjenta z rakiem płuc. Od tego czasu inne chińskie procesy posunęły się naprzód, choć niewiele o nich wiadomo.

Na początku tego roku firma Kulkarni, we współpracy z Vertex Pharmaceuticals, edycja genów CRISPR u pacjentów z sierpowatością i beta-talasemią: naukowcy edytują geny w komórkach krwi pobranych od każdego pacjenta, a następnie zastępują je, aby przywrócić normalną hemoglobinę, która transportuje tlen w całym Ciało.

Pod koniec lipca gigant farmaceutyczny Allergan i firma zajmująca się edycją genomu Editas Medicine ogłosiła, że ​​są gotowi do zapisania pacjentów na badanie kliniczne w celu leczenia jednej z najczęstszych odziedziczonych postaci ślepoty dziecięcej, zwanej wrodzoną amaurozą typu Leber 10. Firmy twierdzą, że badanie jest pierwszy użył CRISPR do edycji genów wewnątrz Ciało. Oko jest uważane za stosunkowo bezpieczne miejsce do testowania technologii, ponieważ wprowadzone tam zmiany nie powinny wpływać na inne obszary.

Kilka innych technik edycji genów oprócz CRISPR uzyskało już federalne zatwierdzenie, w tym, dla innej postaci wrodzonej amaurozy Lebera, dla atrofii mięśni kręgosłupa – wyniszczającej i często śmiertelnej choroby zwyrodnieniowej mięśni – i która została zatwierdzona w przypadku niektórych nowotworów krwi .

Oba zespoły w USA twierdzą, że wybrały CRISPR, ponieważ uważają, że jest to najlepsze narzędzie do tego zadania. Zasadniczo para nożyczek molekularnych, CRISPR (co oznacza skupione regularnie przeplatane krótkie powtórzenia palindromowe) zawiera rodzinę sekwencji DNA i enzymów. Bakterie rekrutują CRISPR do wycinania DNA atakujących wirusów. Korzystając z przewodnika molekularnego, narzędzie może złamać nić DNA, znokautując ją lub zmuszając do naprawy, która koryguje odziedziczoną mutację.

„Mamy powody, dla których jesteśmy przekonani, że przyjęte przez nas podejście może być czymś bardzo cennym dla pacjentów” – mówi David Altshuler, dyrektor naukowy Vertex. „Nadal pracujemy nad ulepszeniami każdego aspektu tego, co robimy”.

Edycje genów dokonane przez Vertex i CRISPR Therapeutics będą tłumić gen o nazwie BCL11A, która wznowi produkcję hemoglobiny płodowej, rodzaju hemoglobiny, która pomaga krwi płodu zatrzymać tlen. Nawet ludzie, którzy dziedziczą gen sierpowaty od obojga rodziców, wytwarzają krew płodową (inaczej nie przeżyliby do porodu), więc reaktywacja hemoglobiny płodowej powinna pozwolić im prowadzić normalne, zdrowe życie, mówi Altshuler.

Te zmiany są dokonywane na komórkach krwi, które zostały usunięte z organizmu, a następnie są ponownie wprowadzane po przejściu przez pacjenta procedury usuwania chorych komórek prekursorowych krwi. Edycja genów jest przejściowa, a edytowane komórki krwi poddawane są kontroli jakości przed ponownym założeniem, co minimalizuje ryzyko niezamierzonej edycji genów, mówi Altshuler.

Zmontowane komórki wyrastają następnie w szpik kostny i zaczynają wytwarzać zdrowe czerwone krwinki, które nie „sierpają”, więc nie przyklejają się do naczyń krwionośnych, odcinając krążenie i powodując niebezpieczne kryzysy bólowe. Badania pokazują, że ludzie urodzeni z sierpem i genetyczną fuksą, która pozwala im nadal wytwarzać hemoglobinę płodową, nie cierpią na tę chorobę. A sierpowata komórka nie powraca u pacjentów, którzy otrzymują przeszczep szpiku kostnego, który umożliwia im wytwarzanie zdrowych komórek krwi – co jest obecnie jedynym sposobem na wyleczenie choroby, ale jest dostępne tylko dla niewielkiej mniejszości ludzi. Altshuler twierdzi, że ten wynik daje mu pewność, że modyfikacje genów mogą potencjalnie zapewnić znaczące i trwające całe życie korzyści dla pacjentów.

Dyrektor naukowy Editasa, Charles Albright, mówi, że jego firma wierzy również, że będzie w stanie zapewnić bezpieczne i skuteczne leczenie. „Przeprowadziliśmy cały szereg badań przedklinicznych, które zwiększyły naszą pewność, że rozumiemy, jak stosować lek i że mamy duże szanse na zapewnienie korzyści terapeutycznych”, mówi, powołując się na Medycyna Przyrodnicza opublikowane przez firmę na początku tego roku.

Ponieważ leczenie jest ściśle ukierunkowane na komórki, które odbierają światło, znane jako fotoreceptory, wszelkie niezamierzone modyfikacje genów nie powinny powodować powszechnych problemów, mówi Albright. Pacjenci otrzymają zastrzyk za siatkówkę, który dostarczy maszynę do edycji genów do fotoreceptorów. Edycja ma na celu przywrócenie prawidłowej funkcji genu, a korekcja zostanie przekazana, gdy fotoreceptory podzielą się i utworzą komórki „potomne”.

„Jedną z wielkich zalet terapii genowej i edycji genów jest to, że naprawdę dążysz do defektu molekularnego u tych pacjentów”, mówi Albright. „Jeśli to zadziała, to jest lekarstwo. Powodem, dla którego mamy myśleć, że idziemy po podstawową wadę, która spowodowała problem ”.

Oczekuje się, że terapia będzie mniej skuteczna u dorosłych, którzy żyją od lat z ograniczonym widzeniem; Editas planuje rozpocząć testowanie tego podejścia u dzieci w wieku trzech lat po tym, jak wykazało początkowe bezpieczeństwo. Firma przetestuje trzy dawki maszyny do edycji genów, lecząc jedno oko na raz ze względów bezpieczeństwa, aby zobaczyć, która dawka zapewnia najlepsze wyniki i najmniej efektów ubocznych, mówi Albright.

Istnieje wiele powodów, dla których próby te nie wywołują tego rodzaju kontrowersji, które wybuchły w ubiegłym roku z bliźniaczymi dziewczynkami. Po pierwsze, tylko zmiany w jajach, nasieniu i zarodkach mogą być przekazywane przyszłym pokoleniom, więc zmiany wprowadzone w tych badaniach klinicznych zostaną zatrzymane wraz z pacjentem. W kontrowersyjnym chińskim badaniu He Jiankui zredagował geny zaraz po zapłodnieniu, zmieniając każdą komórkę w ciele, w tym komórki zarodkowe, aby dzieci dziewcząt mogły odziedziczyć mutacje, z którymi się skończyły. (Naukowcy wciąż nie są pewni, czy nastąpiły niezamierzone zmiany lub jak zmiany – które były niedoskonałe i niespójne między nimi – mogą wpływać na dziewczęta w miarę dorastania).

Ponadto wielu badaczy, w tym Lovell-Badge, skrytykowało Jego decyzję o edycji CCR5 gen, który może zapewnić ochronę przed HIV, gdy ludzie rodzą się, gdy brakuje obu kopii. Ojciec bliźniaków ma HIV, a on powiedział, że stara się chronić dziewczyny przed rozwojem wirusa. Ale istnieją inne sposoby, aby zapobiec takiej transmisji, twierdzi Lovell-Badge, a zmiany dokonane u dziewcząt nie wytwarzają dokładnie takiej samej sekwencji genetycznej, jak ludzie urodzeni z podwójną mutacją. W obecnych badaniach oba docelowe geny są powiązane z poważnymi chorobami, dla których istnieje niewiele dobrych alternatywnych terapii.

I wreszcie, jak twierdzi Lovell-Badge, prace wykonane przez obie kolaboracje zostały dokładnie sprawdzone dzięki wieloletnim badaniom na zwierzętach i wytycznym amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków. Przeciwnie, podobno nie powiedział szpitalowi ani instytucji badawczej, że prowadzi eksperymenty – co jest uważane za poważne naruszenie protokołu medycznego. Naukowcy twierdzą, że zgoda, którą otrzymał od rodziców bliźniaków i innej pary, której zarodek był przez niego edytowany, nie spełniała obowiązujących standardów.

Lovell-Badge zauważa, że ​​wczesne próby zawsze wiążą się z pewnym ryzykiem. Ale główne postępy w leczeniu zależą od pacjentów gotowych podjąć takie ryzyko. „Dobrze, że niektórzy pacjenci są wystarczająco odważni, aby spróbować innowacyjnych kroków w celu znalezienia lekarstw” – mówi.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *