Για πρώτη φορά επεξεργασία DNA απευθείας μέσα στο ανθρώπινο σώμα με prime editing

Για πρώτη φορά επιστήμονες τροποποίησαν DNA απευθείας μέσα στο ανθρώπινο σώμα, στο πλαίσιο κλινικής δοκιμής. Χρησιμοποίησαν την τεχνική υψηλής ακρίβειας «prime editing» (προηγμένη γονιδιακή επεξεργασία) για να διορθώσουν μια γενετική μετάλλαξη στα ηπατικά κύτταρα, η οποία προκαλεί τη νόσο του Wilson. Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature».

Η νόσος του Wilson είναι σπάνια πάθηση που εμποδίζει τον οργανισμό να αποβάλλει την περίσσεια χαλκού. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι το εύρημα ανοίγει τον δρόμο για γενετικές θεραπείες ταχύτερες, φθηνότερες και λιγότερο επεμβατικές, οι οποίες θα επιδιορθώνουν το DNA μέσα στον οργανισμό και θα υποκαθιστούν τις πολύπλοκες εργαστηριακές διαδικασίες.

Η νόσος και οι σημερινές θεραπείες

Η νόσος του Wilson προκαλείται από μεταλλάξεις στο γονίδιο ATP7B, το οποίο παράγει μια πρωτεΐνη υπεύθυνη για την απομάκρυνση του πλεονάζοντος χαλκού από το ήπαρ. Χωρίς θεραπεία, ο χαλκός συσσωρεύεται σε τοξικά επίπεδα και προκαλεί σοβαρή ηπατική βλάβη, βλάβες στα νεύρα και νευρολογικές διαταραχές.

Σήμερα οι ασθενείς πρέπει να παίρνουν εφ' όρου ζωής φάρμακα που απομακρύνουν τον χαλκό. Η γονιδιακή επεξεργασία, αντίθετα, προσφέρει τη δυνατότητα μιας μοναδικής και μόνιμης θεραπευτικής παρέμβασης, με απευθείας διόρθωση του γενετικού σφάλματος.

Οι συμβατικές μέθοδοι, όπως οι τεχνολογίες CRISPR-Cas9, συνήθως απενεργοποιούν γονίδια αντί να τα ξαναγράφουν. Το prime editing λειτουργεί σαν μικροσκοπικός επεξεργαστής κειμένου: μπορεί να εισάγει, να διαγράφει και να αντικαθιστά συγκεκριμένα τμήματα του DNA με εξαιρετική ακρίβεια.

Πώς λειτουργεί η θεραπεία

Τη θεραπεία ανέπτυξε η αμερικανική εταιρεία βιοτεχνολογίας Prime Medicine. Τα εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας φτάνουν στα ηπατικά κύτταρα μέσα σε μικροσκοπικά λιπιδικά νανοσωματίδια, παρόμοια με την τεχνολογία που χρησιμοποιείται στα εμβόλια mRNA.

Η επέμβαση μέσα στο σώμα αποφεύγει τη δαπανηρή και επικίνδυνη διαδικασία κατά την οποία κύτταρα αφαιρούνται από τον ασθενή, τροποποιούνται στο εργαστήριο και επανεισάγονται. Οι παραδοσιακές αυτές διαδικασίες απαιτούν συχνά επιθετική χημειοθεραπεία, ώστε να δημιουργηθεί χώρος για να εγκατασταθούν και να αναπτυχθούν τα τροποποιημένα κύτταρα.

Ο Τζόσεφ Θομ, αναλυτής βιοτεχνολογίας στην TD Cowen, σημείωσε ότι η χρηματοδότηση των εταιρειών γενετικής ιατρικής «δεν είναι φθηνή». Όπως επισήμανε, οι θεραπείες που εφαρμόζονται απευθείας στον οργανισμό θα μπορούσαν να μειώσουν δραστικά το κόστος παραγωγής και να τις κάνουν ευρέως προσβάσιμες.

Η Rhonda Rowland, πρόεδρος της Ένωσης για τη Νόσο του Wilson, δήλωσε: «Ποτέ δεν είχα ονειρευτεί ότι θα έβλεπα κάτι τέτοιο να εφαρμόζεται στη σπάνια ασθένειά μου όσο θα ζούσα». Πρόσθεσε ότι «η χρονιά που έρχεται θα είναι πραγματικά συναρπαστική».

Οι προκλήσεις και τα επόμενα βήματα

Οι ειδικοί προειδοποιούν ότι η γονιδιακή επεξεργασία μέσα στο σώμα έχει τις δικές της προκλήσεις. Οι γιατροί δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν ότι οι γενετικές αλλαγές είναι απολύτως ακριβείς πριν αρχίσουν να πολλαπλασιάζονται τα κύτταρα.

«Εξαρτάται από το είδος των κινδύνων που είστε διατεθειμένοι να αποδεχτείτε», δήλωσε ο Κρίσανου Σάσα, βιοϊατρικός μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν–Μάντισον. Όπως είπε, η ακριβής μεταφορά των εργαλείων στα όργανα-στόχους παραμένει «η βασική πρόκληση».

Η Prime Medicine αναμένεται να ανακοινώσει τα πρώτα κλινικά αποτελέσματα της δοκιμής το επόμενο έτος. Την ίδια περίοδο αναμένονται και αποφάσεις για άλλες θεραπείες βασισμένες στην τεχνολογία CRISPR που εφαρμόζονται απευθείας μέσα στο σώμα και αναμένουν κανονιστική έγκριση.