Znanstvenici u Kini koristili su CRISPR tehnologiju uređivanja gena za liječenje bolesnika s HIV-om, ali to nije izliječilo pacijenta, pokazalo je novo istraživanje.
Rad objavljen danas (11. rujna) u časopisu The New England Journal of Medicine, prvi je put upotrijebljen ovaj poseban alat za uređivanje gena u eksperimentalnoj terapiji HIV-a, kako tvrde autori, sa Sveučilišta Peking u Pekingu.
Iako liječenje nije kontroliralo infekciju bolesnika HIV-om, terapija se činila sigurnom - istraživači nisu otkrili nikakve nenamjerne genetske promjene, koje su u prošlosti bile zabrinjavajuće genskom terapijom.
Stručnjaci su pohvalili rad kao važan prvi korak ka mogućnosti korištenja CRISPR-a, alata koji istraživačima omogućuje precizno uređivanje DNK, kako bi se pomoglo pacijentima koji imaju HIV.
"Napravili su vrlo inovativan eksperiment na pacijentu i to je bilo sigurno", rekao je dr. Amesh Adalja, stručnjak za zarazne bolesti i viši znanstvenik iz Centra za zdravstvenu sigurnost Johns Hopkins iz Baltimorea, koji nije bio uključen u studiju. "Na to treba gledati kao na uspjeh."
Nova studija vrlo se razlikuje od nepovezanog, kontroverznog slučaja kineskog znanstvenika koji je koristio CRISPR za uređivanje genoma blizanaca u pokušaju da ih učini otpornim na HIV. U tom je slučaju kineski znanstvenik uredio DNK embrija i te izmjene gena mogu se prenijeti na sljedeću generaciju. U novoj studiji DNK izmjene su napravljene u stanicama odraslih, što znači da ih nije moguće prenijeti.
Studija je uključivala jednog pacijenta s HIV-om koji je također razvio leukemiju, vrstu raka krvi. Kao rezultat toga, pacijentu je bila potrebna transplantacija koštane srži. Dakle, istraživači su iskoristili ovu priliku za uređivanje DNK u matičnim stanicama koštane srži od davatelja prije presađivanja stanica pacijentu.
Naime, istraživači su koristili CRISPR za brisanje gena poznatog kao CCR5, koji daje upute za protein koji sjedi na površini nekih imunoloških stanica. HIV koristi ovaj protein kao "luku" za ulazak u stanice.
Mali postotak ljudi koji prirodno imaju mutaciju u genu CCR5 otporni su na HIV infekciju.
Štoviše, jedine dvije osobe na svijetu za koje se mislilo da su „izliječene“ od HIV-a - poznate kao berlinski i londonski pacijent - virus je naizgled eliminirao iz tijela nakon što su primile transplantaciju koštane srži od donatora koji su imali prirodnu mutaciju CCR5 ,
No, s obzirom da je teško naći pronalazače koštane srži s ovom specifičnom mutacijom, istraživači su pretpostavili da genetski uređene stanice donora mogu imati isti učinak.
Mjesec dana nakon što je pacijent primio transplantaciju, njegova leukemija bila je u potpunom remisiji. Testovi su također pokazali da su genetski uređene matične stanice u stanju rasti u njegovom tijelu i stvarati krvne stanice. Te genetski uređene stanice su postojale u tijelu pacijenta čitavih 19 mjeseci koji su ga pratili.
Osim toga, istraživači nisu primijetili nikakve efekte "uređivanja" CRISPR gena "izvan cilja", što znači da alat nije uveo genetske promjene na mjestima gdje to nije bilo namijenjeno ili bi moglo prouzrokovati probleme.
Međutim, kada je pacijent nakratko prestao govoriti svoje lijekove protiv HIV-a u sklopu studije, razina virusa povećala se u njegovom tijelu i on je morao ponovo početi uzimati svoje lijekove. Taj je odgovor bio za razliku od pacijenata u Berlinu i Londonu, koji su mogli ostati bez HIV-a bez uzimanja lijekova.
Slaba reakcija pekinškog pacijenta vjerojatno se dogodila dijelom i zato što postupak uređivanja gena nije bio vrlo učinkovit. Drugim riječima, istraživači nisu uspjeli izbrisati CCR5 gen u svim stanicama donora.
Ipak "vjerujemo da je ova strategija obećavajući pristup genskoj terapiji" za HIV, rekao je za Live Science stariji autor studije Hongkui Deng, profesor stanične biologije na sveučilištu Peking.
Jedan potencijalni način da se poboljša proces uređivanja gena bilo bi započinjanje s takozvanim pluripotentnim matičnim stanicama koje imaju potencijal formirati bilo koju vrstu stanica u tijelu, rekao je Deng. Istraživači bi uredili ove stanice CRISPR-om kako bi inaktivirali CCR5, a zatim ih premještali u stanice krvnih matičnih stanica koje se koriste za transplantaciju koštane srži. Ova bi strategija mogla rezultirati većim brojem stanica donora koji imaju uređeni gen CCR5, rekao je Deng.
Važno je napomenuti da je ova vrsta liječenja genskom terapijom bila moguća samo zato što je pacijentu također bila potrebna transplantacija koštane srži, tako da to nije nešto što bi se moglo primijeniti u svom trenutnom obliku na prosječnog bolesnika s HIV-om.
"To nisu obični pojedinci sa HIV-om", rekao je Adalja Live Science. "To su ljudi koji imaju HIV i također imaju potrebu za transplantacijom koštane srži", rekao je. Adalja je dodao da transplantacija koštane srži može biti opasan postupak.
Iako mutacija CCR5 štiti od HIV-a, neke studije sugeriraju da genetska modifikacija može imati i druge štetne učinke. Na primjer, studija objavljena početkom ove godine otkrila je da je prirodna mutacija CCR5 povezana s povećanim rizikom od rane smrti. Ipak, istraživači primjećuju da svojim liječenjem HIV-a modificiraju gen CCR5 samo u matičnim stanicama krvi, što ne bi utjecalo na gen CCR5 u ostalim tkivima u tijelu.
U uvodnom dijelu koji je priložio studiju, dr. Carl June, direktor Centra za stanične imunoterapije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Pennsylvaniji Perelman, rekao je da bi buduća istraživanja koja koriste CRISPR za HIV trebala pratiti sudionike još duža razdoblja, jer štetni učinci gena terapija, poput raka, može potrajati godinama dok se ne pojavi. June, koji nije bio uključen u novo istraživanje, prethodno je provodio gensku terapiju za HIV, iako ne s CRISPR-om.
