Zespołowi naukowców z amerykańskich uniwersytetów udało się użyć terapii genowej do cofnięcia postępów dystrofii mięśniowej Duchenne’a u dorosłych myszy. Użyto przy tym opisywanej przez nas niedawno technologii CRISPR – odkrytej zaledwie trzy lata temu, ale już dziś zdającej się być największym wynalazkiem w genetyce od czasu PCR. Choć dotychczas za pomocą tej techniki udawało się już edytować geny komórek hodowanych w laboratorium, to w przypadku najnowszego osiągnięcia Amerykanów mówimy o skutecznym zastosowaniu w organizmie dorosłego ssaka.

Dystrofia mięśniowa Duchenne’a jest chorobą powodującą osłabienie i w końcu zanik mięśni. Jest to jedna z chorób sprzężonych z chromosomem X i występuje u jednego na 3500 chłopców. Chorzy zwykle już od około 10 roku życia są przykuci do wózka a pomiędzy 20 a 30 rokiem życia ostatecznie przegrywają walkę z chorobą. Dystrofia powodowana jest przez mutację w genie kodującym dystrofinę – białko łączące szkielet komórek mięśniowych z błoną komórkową.

Dystrofina jest wyjątkowo dużym białkiem. Mutacja nawet niewielkiego fragmentu może spowodować zmianę jej kształtu i utratę funkcji. Okazuje się, że w wielu takich przypadkach, aby usprawnić działanie białka, nie trzeba nawet zastępować wadliwego fragmentu właściwym, a wystarczy wyciąć ten zepsuty. Fakt ten bardzo ułatwił pracę amerykańskiemu zespołowi.

O ile bowiem system CRISPR (zestaw enzymów edytujących geny) działa doskonale, to jest bardzo duży i przez to trudno go dostarczyć do komórek organizmu. Na szczęście kiedy zastosujemy jego wersję mająca tylko wyciąć niepotrzebny fragment, możemy go zmieścić do zmodyfikowanego wirusa AAV.

AAV to wirus niewielki, za to doskonale wnikający do zwierzęcych komórek i niemal wywołujący odpowiedzi układu odpornościowego (wirusy AAV nie są bowiem groźne dla naszego zdrowia, za to występują bardzo powszechnie). Najpierw naukowcy pozbawiają wirusa genów odpowiedzialnych za możliwość jego namnażania, a następnie zastępują je systemem CRISPR.  Tak zmodyfikowanego wirusa można już podać pacjentowi (w tym przypadku: myszy).

Badacze użyli do eksperymentu myszy z mutacją w genie dystrofiny, chorujących na dystrofię. Początkowo zmodyfikowanego wirusa podano domięśniowo- odnotowano dzięki temu wyraźny wzrost siły mięśnia do którego został wstrzyknięty. Mniej wyraźny, jednak wciąż zauważalny, rezultat otrzymano po podaniu leku dożylnie. Efekt, choć słabszy, dotyczył jednak wszystkich mięśni w ciele myszy, w tym również mięśnia sercowego, którego dysfunkcja jest częstą przyczyną śmierci osób z dystrofią mięśniową Duchenne’a.

Najważniejszą zaletą terapii genowej z użyciem metody CRISPR jest nieodwracalność jej terapeutycznego efektu. W każdej komórce, w której system zadziałał, uszkodzonego fragmentu genu już nie będzie. Jest to również metoda bezpieczna – CRISPR wycina bardzo precyzyjnie wskazany fragment DNA, nie uszkadzając pozostałych genów. Można wobec tego założyć, że w przyszłości, nawet jeśli terapia nie zadziała za pierwszym razem bo za mało komórek zostanie wyleczonych, będzie można bezpiecznie podać lek ponownie, aż do skutku.

[źródło i grafika: sciencealert.com]

Spodobał Ci się ten artykuł? Podaj dalej!