Kitajski znanstveniki so poskušali zdraviti HIV s CRISPR



Znanstveniki na Kitajskem so uporabljali CRISPR tehnologija za urejanje genov po novem raziskovanju zdravil bolnika z virusom HIV, vendar ga ni ozdravil.

Delo, objavljeno danes (11. septembra) v reviji The New England Journal of Medicine, je prvič uporabljeno to orodje za urejanje genov v eksperimentalnem postopku HIV terapija, po navedbah avtorjev z univerze Peking v Pekingu.

Čeprav zdravljenje ni nadziralo bolnikove okužbe z virusom HIV, je bila terapija videti varna – raziskovalci niso odkrili nobenih nenamernih genetskih sprememb, ki so bile v preteklosti zaskrbljujoče z genskimi terapijami.

Sorodno: 10 neverjetnih stvari, ki so jih znanstveniki pravkar storili s CRISPR

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 eksperiment 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 uporabljal CRISPR za urejanje genomov dvojčkov v poskusu, da bi bili odporni proti virusu HIV. V tem primeru je kitajski znanstvenik urejal DNK zarodkov in te spremembe genov lahko prenesemo na naslednje generacije. V novi študiji so bile urejene DNK v odraslih celicah, kar pomeni, da jih ni mogoče prenesti.

V raziskavi je bil vključen en sam bolnik z virusom HIV, ki se je prav tako razvil levkemija, vrsta 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 a mutacije v genu CCR5 so odporni na okužbo z virusom HIV.

Še več, edini dve osebi na svetu sta mislili, da se "ozdravita" od virusa HIV – znanega kot Berlinski pacient in Londonski pacient – so navidezno odstranili virus iz njihovih teles, potem ko so prejeli 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 darovalke celice enak učinek.

Mesec dni po tem, ko je pacient prejel presaditev, je bila njegova levkemija v popolni remisiji. Testi so pokazali tudi, da so gensko urejene matične celice lahko rasle v njegovem telesu in proizvajale krvne celice. Te gensko urejene celice so v bolnikovem telesu obstojale vseh 19 mesecev, ko so mu sledili.

Poleg tega raziskovalci niso videli nobenega učinka pri urejanju genov CRISPR, ki bi bil „ciljno usmerjen“, kar pomeni, da orodje ni uvedlo genetskih sprememb na mestih, kjer ni bilo predvideno ali bi lahko povzročilo težave.

Ko pa je pacient na kratko prenehal govoriti Zdravila proti virusu HIV v sklopu študije so se ravni virusa v njegovem telesu povečale, zato je moral znova 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.

Še vedno, "verjamemo, da je ta strategija [is] obetaven pristop za gensko terapijo "za HIV", je za Live Science povedal visoki avtor študije Hongkui Deng, profesor celične biologije na univerzi Peking.

Eden od možnih načinov za izboljšanje postopka urejanja genov bi bil začetek s t.i. pluripotentne matične celice, 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 imela urejeno gen CCR5 večje število donorskih celic.

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 lahko v sedanji obliki 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 genska sprememba lahko tudi druge škodljive učinke. Na primer študija, objavljena v začetku tega leta, je ugotovila, da je naravno Mutacija CCR5 je bila povezana s povečanim tveganjem za zgodnjo smrt. Vendar raziskovalci ugotavljajo, da s svojim zdravljenjem s 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 bil vključen v novo študijo, ki je bila predhodno izvedena genska terapija za HIV, čeprav ne s CRISPR.

Prvotno objavljeno dne Živa znanost.