Știri medicinale

Partea 5 Pentru ce poate fi bună ingineria genetică?

Noi metode de inginerie a genomului pot fi, desigur, folosite și pentru tratarea bolilor moștenite, așa cum s-a demonstrat într-o serie de experimente pe animale. Cu toate acestea, întrucât durează de obicei cel puțin 10 ani după dezvoltarea unui medicament sau a acestui tip de terapie pentru a fi pe piață după studii clinice, deocamdată, pot fi prezentate doar opțiunile potențiale care pot fi utilizate în viitor. .

Dar importanța ingineriei genetice este demonstrată de faptul că, în ciuda scurtului timp care a trecut de la descoperirea sa, încă din noiembrie 2017, un În sindromul Hunter tehnica a fost folosită și la pacienții cu Boala este cauzată de o mutație a genei unei enzime care descompune anumite zaharuri. În absența enzimei, zaharurile nedegradate se acumulează și provoacă tulburări de dezvoltare, leziuni ale organelor și creierului și moarte prematură. Procedura a folosit un virus modificat genetic (numit un virus adeno-asociat) pentru a furniza o versiune bine funcțională a genei către celulele hepatice ale pacientului, care a început să producă enzima lipsă. Pacientul nu a prezentat efecte secundare mai grave în lunile de atunci și s-a putut detecta funcția enzimei care lipsea până atunci. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că procedura este complet inofensivă. Efectele secundare menționate în capitolul anterior nu pot fi niciodată complet excluse cu această procedură, dar șansele apariției lor sunt probabil mai mici decât în cazul metodelor anterioare.

Un studiu clinic uman cu CRISPR/Cas9 este, de asemenea, în curs de desfășurare în China, iar noi studii de acest tip vor fi lansate în SUA în curând.

Pare mai ușor să profitați de caracteristica sistemului CRISPR/Cas9 de a dezactiva o genă, așa cum sa menționat pentru viruși. Există boli moștenite în care se produce o proteină toxică datorită mutației care provoacă boala. O astfel de tulburare de dezvoltare, de exemplu, este disproporționată creștere pitică (acondropazie), în care s-a demonstrat până acum în cultura de celule umane că mutația dăunătoare poate fi eliminată cu CRISPR/Cas9. O posibilitate similară a fost identificată pentru ereditatea care duce la tulburări de vedere și orbire glaucom (glaucom), în care boala ar putea fi prevenită la șoareci prin inactivarea genei miocilinei.

THE Boala Huntington o boală neurologică severă, cu debut rapid, moștenită predominant, care se dezvoltă în jurul vârstei de 40 de ani, rezultând mișcări involuntare, zvâcnitoare, izbucniri emoționale și declin mental la pacient. În prezent, dezvoltarea și exacerbarea bolii nu pot fi prevenite, chiar dacă variația genică defectă este detectată în copilărie. Examinarea șoarecilor a arătat că o genă numită huntingtină, a cărei variație anormală cauzează boala, este necesară doar pentru dezvoltarea sistemului nervos. Șoarecii mai mari de patru luni (acolo este deja la vârsta adultă) nu au nevoie de genă pentru o viață sănătoasă. Presupunerea este că acesta este și cazul oamenilor.

Cercetătorii au introdus sistemul CRISPR/Cas9 specific genei hunttin în striatul creierului șoarecilor cu boală Huntington de 9 luni folosind virusul adeno-asociat modificat menționat mai sus, unde a inactivat gena. Simptomele șoarecilor bolnavi s-au îmbunătățit semnificativ, deși nu au atins pe deplin abilitățile șoarecilor sănătoși. Cu toate acestea, a fost, de asemenea, o experiență interesantă faptul că un anumit grad de auto-vindecare a fost experimentat în celulele creierului atunci când proteina toxică a fost eliminată.

Dar există rapoarte despre tentative promițătoare de boli ereditare în care gena defectă este corectată folosind CRISPR/Cas9.

De exemplu Distrofia musculară Duchenne, care este o boală moștenită cu degenerescență musculară severă la băieți, terapia genică CRISPR a fost utilizată pentru a îmbunătăți defectele prin corectarea genelor defecte. Interesant este faptul că, în locul virusului obișnuit, aici s-au folosit nanoparticule de aur pentru a introduce gene în celule, față de care experiența arată că organismul dă mai puțin răspuns imunitar, este mai puțin toxic și mai ieftin decât virusurile utilizate în mod obișnuit, deci sunt de așteptat efecte secundare mai mici și mai ușoare.

Este mai probabil să fie utilizate mai repede pentru un tip de terapie genetică în care sângele poate fi obținut de la pacient, posibil celule stem ale măduvei osoase, din care anumite celule, de obicei celule imune, sunt izolate, modificate și apoi returnate pacientului .

Acest așa-numit terapia genică ex vivo spre deosebire de in vivo în care modificarea genică are loc la pacient. Aici, riscul de efecte secundare este mult mai mic, deoarece doar celulele eliminate sunt modificate, ceea ce poate fi verificat chiar înainte de întoarcere pentru a vedea dacă modificările dorite au avut loc în ele? Un exemplu în acest sens a fost eliminarea genei CCR5 menționate mai sus din celulele stem ale măduvei osoase, care poate preveni dezvoltarea SIDA la persoanele infectate cu HIV. Cu toate acestea, majoritatea acestor tipuri de proceduri sunt studiate în tratamentul cancerului. Celulele imune scoase în aceste proceduri sunt modificate astfel încât să recunoască, de asemenea, că ucid celulele canceroase (ld. capitolul 2).
Această metodă a fost utilizată de chinezi la un pacient cu cancer pulmonar care a devenit astfel primul pacient care a fost tratat cu celule editate cu CRISPR. 10 pacienți similari au fost deja incluși în următorul studiu.

Din cele de mai sus, se poate observa că metodele de editare a genomului menționate mai sus creează noi posibilități, astfel încât să putem vindeca bolile incurabile anterior și pacienții cu șanse mai mari. Însă Pericole menționate în secțiunea 3 încă nu au dispărut complet. De exemplu, CRISPR nu modifică doar gena țintă, ceea ce poate duce chiar la dezvoltarea altor boli, în special a cancerului. O altă problemă este cum se livrează gene în celule. Cele mai frecvent utilizate viruși sunt, de asemenea, surse potențiale de pericol. Cercetătorii, pe de altă parte, lucrează cu abur pentru a minimiza șansele de efecte secundare. Astfel, se dezvoltă din ce în ce mai multe sisteme CRISPR/Cas9, care pot fi utilizate pentru a modifica gene mai precis. Sau, în loc de viruși, există dispozitive noi (vezi nanoparticulele de aur menționate anterior) care sunt mai puțin toxice și mai ieftine.