Znanstveniki na Kitajskem so uporabili tehnologijo urejanja genov CRISPR za zdravljenje bolnika z virusom HIV, vendar pa tega niso pozdravili, kaže nova raziskava.
Delo, objavljeno danes (11. septembra) v reviji The New England Journal of Medicine, je prvič, da je bilo to orodje za urejanje genov uporabljeno pri poskusnem zdravljenju virusa HIV, trdijo avtorji z Peking univerze v Pekingu.
Čeprav zdravljenje ni nadziralo bolnikove okužbe z virusom HIV, je bila terapija videti varna - raziskovalci niso odkrili nobenih nenamernih genetskih sprememb, ki bi bile v preteklosti zaskrbljujoče z genskimi terapijami.
Strokovnjaki so delo pohvalili kot pomemben prvi korak k uporabi CRISPR, orodja, ki raziskovalcem omogoča natančno urejanje DNK, da bi pomagali bolnikom z virusom HIV.
"Opravili so zelo inovativen poskus na pacientu in bilo je varno," je dejal dr. Amesh Adalja, specialist za nalezljive bolezni in višji znanstvenik Centra za zdravstveno varnost Johns Hopkins v Baltimoru, ki ni bil vključen v raziskavo. "Na to bi morali gledati kot na uspeh."
Nova študija se zelo razlikuje od nepovezanega, kontroverznega primera kitajskega znanstvenika, ki je CRISPR uporabljal za urejanje genomov dojenčkov, da bi jih naredil odporne proti virusu HIV. V tem primeru je kitajski znanstvenik urejal DNK zarodkov in te spremembe genov lahko prenesemo na naslednje generacije. V novi raziskavi so bile urejene DNK v odraslih celicah, kar pomeni, da jih ni mogoče prenesti.
V raziskavi je bil vključen en sam bolnik s HIV, ki je razvil tudi levkemijo, vrsto krvnega raka. Kot rezultat tega je bolnik potreboval presaditev kostnega mozga. Tako so raziskovalci izkoristili to priložnost za urejanje DNK v matičnih celicah kostnega mozga od darovalca, preden so celice presadili bolniku.
Raziskovalci so natančno uporabili CRISPR za izbris gena, znanega kot CCR5, ki daje navodila za protein, ki sedi na površini nekaterih imunskih celic. HIV uporablja ta protein kot "pristanišče" za vstop v celice.
Majhen odstotek ljudi, ki imajo naravno mutacijo gena CCR5, je odporen proti okužbi s HIV.
Še več, edini dve osebi na svetu, ki sta mislili, da sta se "pozdravili" od virusa HIV - znana kot berlinski in londonski bolnik - sta virus na videz izločila iz svojih teles, potem ko sta prejela presaditve kostnega mozga od darovalcev, ki so imeli naravno mutacijo CCR5 .
Ker pa je težko najti darovalce kostnega mozga s to posebno mutacijo, so raziskovalci domnevali, da imajo lahko gensko urejene darovalske celice enak učinek.
Mesec dni po tem, ko je pacient prejel presaditev, je bila njegova levkemija v popolni remisiji. Testi so tudi pokazali, da so gensko urejene matične celice lahko rasle v njegovem telesu in proizvajale krvne celice. Te gensko urejene celice so v bolnikovem telesu vztrajale vseh 19 mesecev, ko so mu sledili.
Poleg tega raziskovalci niso zasledili nobenih učinkov na urejanje genov CRISPR, ki bi bili zunaj tarče, kar pomeni, da orodje ni uvedlo genetskih sprememb na mestih, kjer ni bilo predvideno ali bi lahko povzročilo težave.
Ko pa je bolnik v študiji za kratek čas prenehal govoriti o svojih zdravilih za virus HIV, so se mu v telesu povečale ravni virusa, zato je moral znova začeti jemati zdravila. Ta odziv ni bil enak od bolnikov v Berlinu in Londonu, ki so lahko ostali brez HIV brez jemanja zdravil.
Slab odziv pri pekinškem bolniku se je deloma pojavil, ker postopek urejanja genov ni bil zelo učinkovit. Z drugimi besedami, raziskovalci niso mogli izbrisati gena CCR5 v vseh donorskih celicah.
Kljub temu "verjamemo, da je ta strategija obetaven pristop za gensko terapijo" za HIV, je za Live Science povedal visoki avtor Hongkui Deng, profesor celične biologije na univerzi Peking.
En potencialni način za izboljšanje procesa urejanja genov bi bil začetek s tako imenovanimi pluripotentnimi matičnimi celicami, ki lahko tvorijo katero koli vrsto celic v telesu, je dejal Deng. Raziskovalci bi te celice uredili s CRISPR, da bi inaktivirali CCR5, nato pa bi jih celice prevzele v krvne matične celice, ki se uporabljajo za presaditve kostnega mozga. Deng je dejal, da bi ta strategija lahko ustvarila večje število donorskih celic z urejenim genom CCR5.
Pomembno je opozoriti, da je bilo tovrstno zdravljenje z gensko terapijo možno le zato, ker je pacientu prišlo tudi do presaditve kostnega mozga, zato to ni nekaj, kar bi v sedanji obliki lahko uporabili za povprečnega bolnika z virusom HIV.
"To niso običajni posamezniki z virusom HIV," je Adalja povedal Live Science. "To so ljudje, ki imajo HIV in imajo tudi potrebo po presaditvi kostnega mozga," je dejal. Adalja je dodal, da je presaditev kostnega mozga lahko nevaren postopek.
Čeprav mutacija CCR5 ščiti pred virusom HIV, nekatere študije kažejo, da ima lahko genska sprememba tudi druge škodljive učinke. Na primer študija, objavljena v začetku tega leta, je pokazala, da je naravna mutacija CCR5 povezana s povečanim tveganjem za zgodnjo smrt. Vendar raziskovalci ugotavljajo, da s svojim zdravljenjem HIV spreminjajo gen CCR5 le v matičnih celicah v krvi, kar ne bi vplivalo na gen CCR5 v drugih tkivih v telesu.
V uvodniku, ki je priložil študijo, je dr. Carl June, direktor Centra za celične imunoterapije na Univerzi v Pennsylvaniji Medicinska šola Perelman, dejal, da bi morale prihodnje raziskave z uporabo CRISPR za HIV spremljati udeležence še dlje, ker škodljivi učinki gena terapija, kot je rak, lahko traja leta, da se pokažejo. June, ki ni bila vključena v novo študijo, je predhodno izvajala gensko terapijo za HIV, čeprav ne s CRISPR.
