Génom upravení ľudia? Vedci bijú na poplach voči terapii CRISPR

Regulačné orgány Spojeného kráľovstva tento týždeň schválili prvú terapiu CRISPR na liečbu ľudí a regulačné orgány v USA by mohli schváliť terapiu – určenú na liečbu krvných porúch – už v decembri.

Medzitým americká spoločnosť stojaca za ďalšou technológiou CRISPR, „základnou úpravou“, ohlásila úspešnú úvodnú štúdiu – napriek tomu, že 2 z 10 subjektov zažili infarkt, čo viedlo k úmrtiu jedného účastníka štúdie.

Regulačné orgány Spojeného kráľovstva vo štvrtok schválili terapiu, ktorá využíva technológiu úpravy génov CRISPR na liečbu dvoch krvných porúch. Americké federálne regulačné orgány sú pripravené schváliť rovnakú liečbu v decembri.

Terapia exa-cel, ktorá sa nazýva Casgevy, je prvou terapiou CRISPR pre ľudí na svete, ktorá bola schválená na trh.

CRISPR je technológia na úpravu génov, ktorá funguje ako pár „genetických nožníc“, čo umožňuje vedcom upravovať časti DNA „odstrihnutím“ jej konkrétnych častí a ich nahradením novými segmentmi.

CRISPR, prvýkrát oznámený v novinách z roku 2012, je oslavovaný ako lacný a jednoduchý spôsob úpravy génov.

Jej vynálezcovia získali Nobelovu cenu za chémiu v roku 2020. V posledných rokoch sa rozšírili aplikácie v oblasti manipulácie s rastlinami a výskumu ich možného využitia u ľudí, pretože táto technológia bola propagovaná ako potenciálne riešenie problémov, ktoré siahajú od chorôb, cez potravinovú bezpečnosť až po klimatické zmeny.

Kontroverzný výskum

Tento výskum bol však veľmi kontroverzný a bola publikovaná dlhá séria dokumentov, ktoré podrobne popisovali neúmyselné účinky úpravy génu CRISPR, o ktorej sa zistilo, že spôsobuje mnoho typov vážneho neúmyselného poškodenia DNA.

Casgevy je určený na liečbu dvoch krvných stavov: kosáčikovitej anémie a beta talasémie. Kosáčikovitá anémia, tiež známa ako kosáčikovitá anémia, sa najčastejšie vyskytuje u ľudí afrického alebo karibského pôvodu. Môže spôsobiť vyčerpávajúcu bolesť.

Ľudia s beta talasémiou, ktorá môže spôsobiť miernu alebo závažnú anémiu, môžu vyžadovať pravidelné krvné transfúzie.

Obidva genetické stavy sú spôsobené chybami v génoch pre hemoglobín, proteín, ktorý umožňuje červeným krvinkám transportovať kyslík po tele – a oba stavy môžu byť smrteľné.

Terapia vyvinutá spoločnosťami Vertex Pharmaceuticals a CRISPR Therapeutics bola schválená po skúške kosáčikovitej anémie, ktorá sledovala iba 29 z celkového počtu 45 účastníkov počas 16 mesiacov. Dvadsaťosem sledovaných po jednom roku nemalo žiadne bolesti, uviedla Nature.

V klinickom skúšaní beta talasémie 39 zo 42 účastníkov skúšania nepotrebovalo transfúziu červených krviniek aspoň 12 mesiacov po podaní Casgevyho. Zvyčajne potrebujú krvné transfúzie každé tri až päť týždňov.

Ako liečba prebieha?

Pri oboch ochoreniach sa liečba podáva tak, že sa z kostnej drene pacienta odoberú kmeňové bunky produkujúce krv a upravia sa gény pomocou CRISPR, známeho tiež ako CRISPR/Cas9, pomenovaného podľa proteínu používaného na rezanie DNA.

Táto technológia sa zameriava na gén s názvom BCL11A, ktorý zvyčajne narúša produkciu určitého druhu hemoglobínu, ktorý zvyčajne tvoria iba plody.

Cas9 nájde gén a prereže vlákna DNA, aby gén prestal fungovať. V tomto procese uvoľňuje produkciu fetálneho hemoglobínu, ktorý nemá rovnaké abnormality ako dospelý hemoglobín u ľudí s týmito krvnými poruchami.

Pred liečbou pacienti podstúpia intenzívnu a riskantnú liečbu nazývanú „myeloablatívne kondicionovanie“, ktorá pripraví ich telo na prijatie génom upravených buniek.

Bunky upravené génom sa potom po úprave vpravia späť do tela. Pacienti môžu musieť stráviť mesiace v nemocnici pred a po liečbe.

Liečba bude pravdepodobne veľmi drahá – zhruba 2 milióny dolárov – keď vstúpime do takzvanej „éry jednorazových, multimiliónových genetických liekov“, hoci spoločnosti neuviedli cenu.

„Stačí len jedna bunka vo veľkej skupine upravených buniek, aby… spôsobila rakovinu“

Hoci väčšina mediálneho pokrytia oslavovala nové liečby založené na CRISPR, vedecký výskum vyvolal obavy z používania technológie, ktorá môže spôsobiť vážne genetické poškodenie.

Môže k tomu dôjsť napríklad vtedy, keď sa bunka začne sama opravovať po počiatočnom reze cielenom na CRISPR, bez ohľadu na to, ako „presný“ môže byť tento rez.

Štúdie zistili, že úpravy CRISPR určené na vyradenie funkcie génu to nedokázali. Namiesto toho poškodili gény a spôsobili neznáme mutácie.

V iných prípadoch CRISPR urobil neočakávane veľké delécie, čo spôsobilo väčšie genetické poškodenie, ako sa pôvodne predpokladalo.

Michael Antoniou, Ph.D., vedúci skupiny Gene Expression & Therapy Group na King’s College London pre The Defender povedal:

“Je dobre známe, že úprava génu CRISPR/Cas9 je nielen náchylná na genetické poškodenie mimo cieľa, ale aj na širokú škálu neúmyselných mutácií dokonca aj na zamýšľanom mieste úpravy. To môže negatívne ovplyvniť funkciu viacerých génov, čo môže viesť k rakovine.

„Je preto dôležité, aby tí, ktorí sú zodpovední za podávanie terapie na úpravu génov, vykonali nezaujatú analýzu celého genómu liečených pacientov na potenciálne život poškodzujúce mutácie DNA. Je to nevyhnutné, pretože na to, aby sa pokazila a spôsobila rakovinu, stačí jedna bunka v rámci veľkého množstva upravených buniek.“

Klinické štúdie nezistili rakovinu u žiadneho zo subjektov, ale testovacia skupina bola malá a pacienti boli sledovaní iba 16 mesiacov. Vertex uviedol, že plánuje sledovať subjekty klinického skúšania po dobu 15 rokov, ale povedal regulačným orgánom, že „nevidia žiadny dôvod na zadržiavanie liečby,“ uviedli The New York Times.

Člen poradného výboru US Food and Drug Administration (FDA) Alexis Komor poznamenal, že vždy môžu existovať ďalšie štúdie bezpečnosti a nemalo zmysel „očakávať dokonalosť na úkor pokroku“.

CRISPR na vysoký cholesterol? Generálny riaditeľ biotechnologickej spoločnosti, ktorá vyvíja liečbu, dúfa, že ju raz prijme každý

Druhá liečba CRISPR sa dostala na titulky tento týždeň, keď výskumníci oznámili, že 2 z 10 účastníkov mali infarkty – a jeden z nich zomrel – v prvej skúške na ľuďoch s použitím techniky odvodenej od CRISPR známej ako „úprava základne“ na zníženie cholesterolu.

Štúdiu prezentovanú na stretnutí American Heart Association minulú nedeľu však NPR oslavuje ako „potenciálny medzník dôkazu konceptu“ a ako „sľubné výsledky“ zo strany prírody a ako „prelom“ zo strany vedy, pretože znížila množstvo lipoproteínu s nízkou hustotou (LDL) alebo „zlého cholesterolu“ v krvi účastníkov štúdie, ktorí prežili, až o 55 %.

FDA udelil súhlas spoločnosti Verve Therapeutics, biotechnologickej spoločnosti, ktorá stojí za liečbou, na zapísanie pacientov z USA na účasť v ďalšej fáze štúdie bez zmien v protokole lieku.

Investori boli opatrnejší. Cena akcií spoločnosti klesla o 37 % v obchodovaní pred trhom po prezentácii výsledkov testov.

Liečba prepíše genetický kód vo vnútri tela pomocou krvnej transfúzie na dodanie základného editora určeného na deaktiváciu pečeňového proteínu, ktorý reguluje LDL.

Spoločnosť Verve informovala o predbežných výsledkoch štúdie fázy 1b na liečbu, ktorá sa uskutočnila v Spojenom kráľovstve a na Novom Zélande, na svojej webovej stránke a na stretnutí American Heart Association a oznámila, že bude pokračovať v štúdii budúci rok v USA.

„Táto technológia sa propaguje ako „superpresná“, ale podľa Johna Fagana, Ph.D., hlavného vedca a generálneho riaditeľa neziskového nezávislého laboratória Health Research Institute, to nie je presné.

Fagan pre The Defender povedal:

Úprava génov“ je „riadená“ v tom zmysle, že môže byť naprogramovaná tak, aby vykonala špecifické zamýšľané zmeny v DNA, ale spolu so zamýšľanými úpravami génov sa často vyskytujú nezamýšľané „mimo cieľové“ efekty, ktoré môžu byť poškodzujúce zdravie a dokonca aj prežitie

Spoločnosť Verve vykonala svoj test na ľuďoch s heterozygotnou familiárnou hypercholesterolémiou (HeFH), genetickým ochorením, ktoré spôsobuje vysoké hladiny LDL už od narodenia. Verve však dúfa, že túto liečbu budú používať ako jednorazovú alternatívu ku každodennému užívaniu statínov desiatky miliónov ľudí s diagnózou vysokého cholesterolu.

Generálny riaditeľ Verve Sekar Kathiresan pre Science povedal, že dúfa, že jedného dňa by sa mohol podávať starším dospelým všeobecnejšie na odvrátenie chorôb. “Na ceste možno dosiahnete 50 a toto je to, čo dostanete a predĺži vám to život,” povedala Kathiresan. “To je konečná vízia.”

Fagan však uviedol, že vzhľadom na vážne zdravotné riziká spojené s touto technológiou neexistuje pre takýto návrh žiadne opodstatnenie.

“Takéto metódy by sa mali používať len ako posledná možnosť,” povedal.

Technológie založené na CRISPR sa rýchlo sledujú „s nebezpečnou aroganciou“ Skúška Verve je prvou, ktorá využíva úpravu základnej úpravy vo vnútri ľudí.

CRISPR zvyčajne funguje tak, že oddelí obe vlákna DNA a umožní bunkám opraviť zlom. Editory báz, vyvinuté v roku 2016 laboratóriom Davida Liu na Harvardskej univerzite a Broad Institute, používajú technológiu CRISPR na zmenu jednotlivých báz v genetickom kóde bez porušenia oboch reťazcov DNA – proces, o ktorom vývojári tvrdia, že je presnejší.

Hoci niekoľko génových terapií CRISPR bolo testovaných priamo v ľudskom tele, úprava základne nie. Prvý základný test na ľuďoch začiatkom tohto roka odstránil bunky z tela dievčaťa s leukémiou, upravil ich v laboratóriu a potom ich vložil späť do jej tela.

Táto terapia podáva ľuďom priamo liečbu, ktorá je navrhnutá tak, aby natrvalo vypla gén v pečeni nazývaný PCSK9, ktorý kontroluje LDL cholesterol. To môže zvýšiť riziko srdcového infarktu a mozgovej príhody.

Verve zaradil 10 ľudí do štúdie s HeFH, ktorá postihuje približne tri milióny ľudí v USA a Európe. Účastníci mali koronárne ochorenie a užívali statíny.

Veda vysvetlila, ako liečba funguje

„Jeho liečba pozostáva z messengerovej RNA (mRNA), ktorá inštruuje bunky, aby vyrábali proteínové zložky génového editora. Zabalený v malých guľôčkach tuku nazývaných lipidové nanočastice (LNP), ktoré sa tiež používajú vo vakcínach mRNA COVID-19, putuje do pečene, kde ďalšie vlákno RNA, ktoré sa tiež nachádza v časticiach, vedie editor báz ku génu pre PCSK9.

“Komba robí zmenu jedného páru báz, takže bunky môžu produkovať iba skrátené, nefunkčné verzie enzýmu.”

Ale J. Jay Couey, Ph.D., vedecký pracovník pre detskú ochranu zdravia, povedal pre The Defender, že takéto transfekčné metodológie založené na LNP majú „zásadnú slabosť“, ktorá ich robí nebezpečnými a ktorú mnohí odborníci vrátane Dr. Sucharit Bhakdi, Michaela Yeadon, Ph.D., a Byram Bridle, Ph.D., zvýrazňujú už roky.

Couey povedal:

“Jednou pozoruhodnou spoločnou črtou medzi mnohými z týchto príkladov rýchleho sledovania technológie CRISPR je predpoklad, že LNP možno použiť na “zacielenie” týchto mRNA na konkrétne bunky.

„Máme vyhlásenia od vynálezcu technológie LNP Pietera Cullisa, ktorý slobodne pripúšťa, že nemôžu zacieliť LNP na konkrétne tkanivo.

„Preto, podobne ako transfekcie založené na LNP, ktoré sa nazývali výskumné vakcíny pre SARS-CoV2, sa tieto terapie rozšíria po celom tele do náhodných tkanív s množstvom potenciálnych neznámych krátkodobých a dlhodobých následkov spojených s transfekciou náhodných buniek v tele.“

Šesť z 10 pacientov v štúdii dostávalo subklinické dávky a nebolo hlásené žiadne zníženie hladín LDL. Z troch pacientov, ktorí dostali vysokú dávku, mali dvaja pacienti 39% a 48% zníženie hladín LDL a pacient, ktorý mal najvyššiu dávku, mal 55% zníženie LDL, ktoré trvalo šesť mesiacov.

Účastníci zaznamenali symptómy podobné chrípke spolu s dočasným zvýšením pečeňových enzýmov. Jeden pacient v skupine so subklinickou dávkou zomrel na srdcový záchvat päť týždňov po liečbe a jeden pacient, ktorý dostal klinickú dávku, mal srdcový záchvat deň po liečbe, ale prežil.

Z dvoch ľudí, ktorí zažili srdcové príhody, Verve oznámil, že výskumník a „nezávislá hodnotiaca komisia“ dospeli k záveru, že smrť nesúvisela s liečbou a druhý srdcový infarkt, ku ktorému došlo deň po liečbe, „potenciálne súvisel“ s liečbe.

Verve plánuje otestovať liečbu na približne 40 pacientoch, ale uviedla, že zaregistruje „menej závažných pacientov“, aby sa pokúsila znížiť počet pacientov, u ktorých je pravdepodobné, že budú mať „nesúvisiace komplikácie“, ako je srdcový infarkt a smrť.

“To, čo sa snažíme urobiť, je vyvinúť úplne nový spôsob liečby srdcových chorôb,” povedala Kathiresan v rozhovore pre NPR. “Sme super nadšení. Toto je vôbec prvý dôkaz, že človek môže skutočne prepísať jediné písmeno DNA v ľudskej pečeni a má klinický účinok. Takže sme nadšení.”

Couey vidí veci inak. “Lieky, ako sú tieto, sa rýchlo sledujú na základe nového a veľmi nebezpečného predpokladu, že používanie LNP nesúcich mRNA na transfekciu zdravých ľudí sa ukázalo ako bezpečné vďaka ich použitiu ako protiopatrenia proti pandémii.”

Ale nie je to tak, povedal Couey.

„Takzvaný úspech technológie hodnej Nobelovej ceny v záberoch COVID-19 – o ktorej vieme, že spôsobil stále sa rozširujúci zoznam problémov, pričom neprináša zmysluplné zdravotné výhody – sa považuje za dôkaz toho, že akákoľvek kombinácia LNP a mRNA je v podstate bezpečná, napriek dôkazom o opaku.

Dodal: “Falošný impulz sa používa na zrýchlenie génovej terapie vo všeobecnosti s nebezpečnou aroganciou.”

Brenda Baletti, Ph.D.

skspravy.sk