Vědci v Číně použili technologii úpravy genů CRISPR k léčbě pacienta s HIV, ale podle nové studie ho nevyléčili.
Práce, publikovaná dnes (11. září) v The New England Journal of Medicine, je podle autorů poprvé tímto nástrojem pro editaci genů použita v experimentální terapii HIV, podle autorů, z Pekingské univerzity v Pekingu.
Přestože léčba neovládala HIV infekci pacienta, terapie se zdála bezpečná - vědci nezjistili žádné nezamýšlené genetické změny, které se v minulosti týkaly genových terapií.
Odborníci ocenili práci jako důležitý první krok k tomu, aby mohli používat CRISPR, nástroj, který umožňuje vědcům přesně editovat DNA a pomáhat pacientům s HIV.
„Udělali velmi inovativní experiment s pacientem a bylo to bezpečné,“ uvedl Dr. Amesh Adalja, specialista na infekční choroby a vedoucí vědecký pracovník v Centru zdravotnictví Johna Hopkinse v Baltimoru, který se studie nezúčastnil. "Měl by být považován za úspěch."
Nová studie se velmi liší od nesouvisejícího, kontroverzního případu čínského vědce, který použil CRISPR k úpravě genomů dvojčat ve snaze učinit je odolnými vůči HIV. V tomto případě čínský vědec upravil DNA embryí a tyto genové změny mohou být přeneseny na další generaci. V nové studii byly úpravy DNA provedeny v dospělých buňkách, což znamená, že je nelze předat.
Do studie byl zapojen jeden pacient s HIV, u kterého se také vyvinula leukémie, druh rakoviny krve. Výsledkem bylo, že pacient potřeboval transplantaci kostní dřeně. Vědci tedy využili této příležitosti k úpravě DNA v kmenových buňkách kostní dřeně od dárce před transplantací buněk do pacienta.
Konkrétně vědci použili CRISPR k odstranění genu známého jako CCR5, který poskytuje pokyny pro protein, který sedí na povrchu některých imunitních buněk. HIV používá tento protein jako „port“ pro vstup do buněk.
Malé procento lidí, kteří přirozeně mají mutaci v genu CCR5, jsou rezistentní na infekci HIV.
A co víc, jediní dva lidé na světě, kteří se domnívají, že jsou „vyléčeni“ z HIV - známého jako berlínský pacient a londýnský pacient - měli virus po svém transplantaci kostní dřeně od dárců, kteří měli přirozenou mutaci CCR5, zdánlivě odstraněn z jejich těl .
Protože však může být obtížné najít dárce kostní dřeně s touto konkrétní mutací, vědci předpokládali, že geneticky upravené dárcovské buňky mohou mít stejný účinek.
Jeden měsíc poté, co pacient dostal transplantaci, byla jeho leukémie v úplné remisi. Testy také ukázaly, že geneticky upravené kmenové buňky byly schopné růst v jeho těle a produkovat krvinky. Tyto geneticky upravené buňky přetrvávaly v těle pacienta po celých 19 měsíců, kdy byl sledován.
Kromě toho vědci neviděli žádné „off-target“ účinky úpravy genu CRISPR, což znamená, že nástroj nezavedl genetické změny v místech, kde to nebylo zamýšleno nebo by mohlo způsobit problémy.
Když však pacient v rámci studie krátce přestal mluvit o svých lécích proti HIV, hladiny jeho viru v těle vzrostly a on musel začít znovu užívat léky. Tato odpověď byla na rozdíl od reakce pacientů v Berlíně a Londýně, kteří byli schopni zůstat bez HIV, aniž by brali léky.
K nízké reakci u pekingského pacienta došlo pravděpodobně částečně, protože proces genové editace nebyl příliš účinný. Jinými slovy, vědci nebyli schopni odstranit gen CCR5 ve všech dárcovských buňkách.
Přesto „věříme, že tato strategie je slibným přístupem pro genovou terapii“ pro HIV, řekl studie Live Science Hongkui Deng, profesor buněčné biologie na Pekingské univerzitě.
Jedním z možných způsobů, jak zlepšit proces úpravy genů, by bylo začít s takzvanými pluripotentními kmenovými buňkami, které mají potenciál v těle vytvořit jakýkoli typ buňky, řekl Deng. Vědci by tyto buňky upravili pomocí CRISPR, aby inaktivovali CCR5, a pak je přemění na buňky, aby se staly krevními kmenovými buňkami používanými pro transplantace kostní dřeně. Tato strategie by mohla vést k většímu počtu dárcovských buněk, které mají upravený gen CCR5, řekl Deng.
Je důležité si uvědomit, že tento typ léčby genovou terapií byl možný pouze proto, že pacient také potřeboval transplantaci kostní dřeně, a tak to není něco, co by bylo možné použít v jeho současné podobě na průměrného pacienta s HIV.
„Nejsou to obyčejní jedinci s HIV,“ řekla Adalja Live Science. "Jsou to lidé, kteří mají HIV a také potřebují transplantaci kostní dřeně," řekl. Adalja dodala, že transplantace kostní dřeně může být nebezpečným postupem.
Ačkoli mutace CCR5 chrání před HIV, některé studie naznačují, že genetická modifikace může mít další škodlivé účinky. Například studie publikovaná počátkem tohoto roku zjistila, že přirozená mutace CCR5 byla spojena se zvýšeným rizikem předčasné smrti. Vědci však poznamenávají, že při léčbě HIV modifikují gen CCR5 pouze v krevních kmenových buňkách, což by nemělo vliv na gen CCR5 v jiných tkáních v těle.
V červnu v úvodní části studie Dr. Carl June, ředitel Centra pro buněčné imunoterapie na Pennsylvánské lékařské fakultě Perelman, řekl, že budoucí výzkum využívající CRISPR pro HIV by měl účastníky sledovat ještě déle, protože škodlivé účinky genů terapie, jako je rakovina, může trvat roky, než se objeví. Červen, který nebyl zapojen do nové studie, dříve provedl genovou terapii pro HIV, i když ne s CRISPR.
