Igranje sa DNK! Naučnici obećavaju da će izlečiti nasledne bolesti „ispravljanjem“ ljudskog DNK
Naučnici prepravljaju kod života novom tehnologijom koja obećava da će izlečiti nasledne bolesti preciznim ispravljanjem genetskih grešaka u DNK lancu. Poznata kao uređivanje baze, tehnologija omogućava istraživačima da izaberu jedno slovo među tri milijarde koje čine ljudski genom, izbrišu ga i napišu novo slovo umesto njega.
Base editing je ažurirana verzija alata za uređivanje gena CRISPR, koji je napravio revoluciju u istraživanju prirodnih nauka i pravi napredak u lečenju genetskih bolesti krvi i jetre. Ali neki naučnici smatraju da bi uređivanje baze, ponekad nazvano CRISPR 2.0, moglo biti sigurnije i preciznije od originala. A ovog leta, tehnologija se prvi put primenjuje kod pacijenata.
U utorak je bostonska biotehnološka firma Verve Therapeutics objavila da je uredila DNK osobe sa genetskim stanjem koje uzrokuje visok holesterol i predisponira ih za srčane bolesti. “Base editing” je dizajniran da podesi gen u jetri, smanji nakupljanje holesterola i nadamo se da smanji rizik od srčanog udara.
Izvršni direktor i suosnivač kompanije Verve, Sekar Kathiresan upoređuje pristup sa „operacijom bez skalpela“. Iako je ispitivanje fokusirano na ljude sa genetskim stanjem porodične hiperholesterolemije, Ketiresan se nada da će se terapija „jednom i urađeno“ jednog dana moći koristiti šire, kako bi se trajno smanjio rizik od srčanih oboljenja kod miliona ljudi sa visokim holesterolom. „U potpunosti pokušavamo da izmenimo način kako se brine o ovoj bolesti“, rekao je on.
Base editing ulazi u istraživačke studije i za druge bolesti. Ranije ove godine, istraživači na Univerzitetskom koledžu u Londonu započeli su kliničko ispitivanje koristeći base editing za projektovanje terapija imunih ćelija za leukemiju – verovatno prvi put kada su uređivači baza korišćeni kao deo bilo koje eksperimentalne medicine. A kompanija iz Kembridža Beam Therapeutics planira da koristi base editing za lečenje ljudi sa genetskim bolestima krvi u ispitivanju koje će biti pokrenuto kasnije ove godine. Firma takođe ima programe u ranoj fazi za rak, bolesti jetre, poremećaje imuniteta i gubitak vida.
Moćno sredstvo koje bi moglo da omogući sve ove tretmane prvi je osmislio David Liu na Institutu Broad MIT-a i Harvarda 2013. godine, kada je shvatio da CRISPR nije panaceja. CRISPR deluje kao par molekularnih makaza koje seku specifične sekvence DNK. Iako je to korisno za isključivanje problematičnih gena, ne pomaže da se poprave.
„Zaista su nam potrebni načini da ispravimo gene, a ne samo da ih poremetimo“, rekao je Liu. „I tu dolazi uređivanje baze“.
Liuovi osnovni uređivači su modifikovane verzije CRISPR-a koje deluju kao molekularne gumice i olovke, zamenjujući jednu od četiri baze ili slova DNK za drugu. Jedna verzija, koju je razvio njegov postdoktorski istraživač Aleksis Komor 2016., pretvara C u T. Drugi osnovni uređivač, koji je razvila njegova diplomirana studentkinja Nikol Gaudeli 2017., menja A u G.
Ova dva osnovna uređivača mogu da isprave oko 60 procenata svih grešaka u jednom slovu koje uzrokuju retke genetske bolesti, ali to nije ono što naučnici prvo rade. Tri klinička ispitivanja tehnologije koja počinju ove godine koristiće osnovne uređivače da namerno prave greške u kucanju.
Potencijalna moć te strategije je jasna u Verveovom kliničkom ispitivanju. Naučnici su otkrili više gena koji podižu holesterol i povećavaju rizik od srčanog udara. Ljudi sa genetskim mutacijama u jednom od ovih gena, zvanim PCSK9, imaju izuzetno nizak nivo LDL holesterola – koji se često naziva „lošim holesterolom“ – i „izuzetno su zaštićeni od srčanog udara“, rekao je Kathiresan. „Naša ideja je bila da razvijemo medicinu za uređivanje gena koja bi imitirala prirodnu situaciju“.
Verve koristi osnovne uređivače da uvede mutaciju u gen PCSK9 pacijenata sa porodičnom hiperholesterolemijom. Rezultati kod majmuna su bili izvanredni, snižavajući nivoe LDL holesterola za oko 70 procenata nakon dve nedelje. Nivoi su ostali niski najmanje dve godine, rekao je Katiresan.
„Ovo daje veći efekat nego što sam predvidela“, rekla je dr Sara de Feranti, šef ambulantne kardiologije u Bostonskoj dečijoj bolnici. „Čak i da je upola manje efikasan, i dalje mislim da bi to značajno promenilo način lečenja”.
