CRISPR уређивање гена носи велико обећање за лечење ретког облика слепила

Дегенерација мрежњаче може бити наследна или стечена. У првом случају, то је неизлечива и прогресивна болест. Недавна студија објављена у часопису New England Journal of Medicine истражила је потенцијалну употребу генетског уређивања за исправљање конгениталне дегенерације мрежњаче под називом CEP290, која узрокује рани губитак вида.

Наследне дегенерације мрежњаче узроковане су патогеним мутацијама у било ком од више од 280 гена. Ове мутације узрокују неисправност и смрт фоторецептора (штапића и чепића осетљивих на светлост) у мрежњачи, што доводи до губитка вида код погођених особа. Ова стања су водећи узрок слепила широм света.

Код дегенерације мрежњаче повезане са CEP290 или Леберове амаурозе, мутирани центрозомски протеин 290 (CEP290) узрокује делимично или потпуно слепило у првих десет година живота. Стога је водећи узрок генетског слепила код деце изазваног оштећењем мрежњаче.

Једна генетска варијанта, названа p.Cys998X, одговорна је за више од три четвртине случајева овог стања само у САД. Нормално функционисање CEP290 је блокирано уметањем једног кодирајућег сегмента током транскрипције. Недостатак овог молекула ремети нормално цилијарно дејство на фоторецепторе.

Тренутно не постоји лек. Подржавајућа нега укључује употребу лупа и Брајевог писма, као и модификације дома како би се створило безбедно окружење за особе са оштећеним видом.

На нивоу ткива, штапићи и чепићи постају дезорганизовани у спољашњим сегментима мрежњаче због одсуства сензорних цилија у овом стању. Штапићи у средњем периферном делу мрежњаче одумиру, док чепићи остају у макули, централној тачки мрежњаче.

Карактеристична одлика ових пацијената је јаз између структуре и функције мрежњаче. Проксималне компоненте визуелног пута остају нетакнуте, што сугерише да би фоторецептори у овим очима могли бити коришћени за обнављање вида. Различити приступи који се истражују укључују употребу олигонуклеотида за спречавање експресије уметнутог ексона или испоруку минијатурне верзије гена CEP290 у ћелију.

Најновија технологија подразумева употребу генског уређивања ињекцијом EDIT-101. Заснована је на коришћењу система кратких палиндромских понављања са кластерима, редовно распоређених, у комбинацији са протеином CRISPR-асоцираног протеина 9 (Cas9) како би се елиминисала патогена варијанта IVS26. Циљ ове студије био је проучавање безбедности и ефикасности ове терапије.

Истраживачи су одлучили да спроведу отворену студију у којој су учесницима даване појединачне дозе лека у растућем редоследу. Ова студија фазе 1-2 имала је за циљ да процени безбедност лека, док су процењени и секундарни исходи ефикасности.

Безбедносни индикатори безбедности укључивали су нежељене догађаје и неприхватљиву токсичност која је спречила употребу дозе од интереса. Ефикасност је мерена на различите начине, укључујући кориговану оштрину вида, осетљивост мрежњаче, процену квалитета живота повезаног са видом и тестирање мобилности видне навигације.

Ген EDIT-101 је убризган у дванаест одраслих и двоје деце. Одрасли су били узраста од 17 до 63 године, док су деца имала девет, односно четрнаест година. Сви су имали барем једну копију варијанте IV26.

Дозе су се кретале од 6×10^11 векторских генома/мл до 3×10^12 векторских генома/мл. Двоје, петоро и петоро одраслих је примило ниску, средњу и високу дозу, респективно. Деца су примила средњу дозу.

Све ињекције су дате у око са најгорим учинком, око које се испитује.

Шта је студија показала? Већина учесника је имала тежак губитак оштрине вида испод 1,6 logMAR. Оштрина вида могла се тестирати само помоћу Берклијевог теста вестигалног вида. Спектрална осетљивост се повећала за најмање 3 логаритамске јединице, а функција штапића је била неоткривена код свих учесника.

Међутим, дебљина слоја фоторецептора је била у нормалним границама код већине пацијената, као што се и очекивало.

Већина нежељених ефеката је била блага, око петине умерена, а само око 40% је било повезано са лечењем. Није било озбиљних нежељених догађаја повезаних са лечењем нити токсичности које ограничавају дозу. Структура мрежњаче није показала нежељене промене, што показује прихватљиву безбедност лека.

Што се тиче његове ефикасности, прелиминарна студија је показала значајна побољшања вида у облику конуса у односу на почетне нивое код шест пацијената. Од њих, пет је показало побољшање у најмање једној другој области.

Побољшање у најмање једној од следећих области (најбоље коригована оштрина вида, осетљивост на црвено светло или покретљивост заснована на виду) примећено је код девет пацијената, односно скоро два од три у целој групи. Скоро 80% је имало побољшања у најмање једној мери учинка, а шест је имало побољшања у две или више мера.

Четири су показала повећање од 0,3 logMAR у најбоље коригованој оштрини вида, чиме су испунили критеријуме за клинички значајно побољшање. Од њих, три су пријавила побољшање већ три месеца након ињекције. Просечна промена овог параметра за целу групу била је -0,21 logMAR.

Код скоро половине групе (6/14), осетљивост чепића на светлост различитих фреквенција, црвену, белу и плаву, показала је визуелно значајно повећање у испитиваном оку у поређењу са контролним оком, неки већ након три месеца. Сви су примали средње и високе дозе. Два су показала побољшање од >1 logMAR, што је максимално могуће за саме чепиће.

Осетљивост посредована конусима била је највећа код пацијената са најтежим оштећењем на почетку. Скоро сви пацијенти са побољшаном функцијом конуса такође су показали побољшање у једној или више других мера.

Четири учесника су показала визуелно значајно побољшање у способности кретања по сложенијим стазама у поређењу са почетним нивоом, од којих је један наставио да показује ово побољшање најмање две године.

Шест учесника је доживело клинички значајно повећање квалитета живота повезаног са видом.

Ови резултати потврђују присуство продуктивног ин виво уређивања гена помоћу EDIT-101, терапеутских нивоа експресије протеина CEP290 и побољшане функције фоторецептора конуса.

Ова мала студија је показала висок безбедносни профил и побољшану функцију фоторецептора након што је EDIT-101 примењен код учесника. Ови резултати „подржавају даља in vivo истраживања генског уређивања CRISPR-Cas9 за лечење наследних дегенерација мрежњаче изазваних варијантом IVS26 CEP290 и другим генетским узроцима“.

Области вредне даљег истраживања укључују налаз да побољшана функција чепића након терапије не значи побољшану оштрину вида, што је клинички значајна мера. Друго, ранија интервенција може дати боље резултате. Коначно, циљање обе копије гена може резултирати већом терапијском користи.