Kiinan tutkijat ovat käyttäneet CRISPR-geeninmuokkaustekniikkaa HIV-potilaan hoitoon, mutta uuden tutkimuksen mukaan se ei parantanut potilasta.
Teos, joka julkaistiin tänään (11. syyskuuta) New England Journal of Medicine -lehdessä, merkitsee ensimmäistä kertaa tätä nimenomaista geeninmuokkaustyökalua kokeellisessa HIV-terapiassa, kirjoittajien mukaan Pekingin Pekingin yliopistosta.
Vaikka hoito ei kontrolloinut potilaan HIV-tartuntaa, terapia näytti turvalliselta - tutkijat eivät havainneet tahattomia geenimuutoksia, jotka ovat aikaisemmin olleet huolestuneita geeniterapioissa.
Asiantuntijat kiittivät työtä tärkeänä ensimmäisenä askeleena voidakseen käyttää CRISPR: ää, työkalua, jonka avulla tutkijat voivat muokata DNA: ta tarkasti, auttaakseen HIV-potilaita.
"He tekivät erittäin innovatiivisen kokeen potilaalla, ja se oli turvallista", kertoi infektiotautien asiantuntija ja vanhempi tutkija tohtori Amesh Adalja Baltimoressa The Johns Hopkins Health Health Centerissä, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Sitä pitäisi pitää menestyksenä."
Uusi tutkimus on hyvin erilainen kuin toisiinsa liittymätön, kiistanalainen kiinalaisen tiedemiehen tapaus, joka käytti CRISPR: ää kaksoisvauvojen genomien muokkaamiseen pyrkiessään tekemään heistä HIV-kestäviä. Siinä tapauksessa kiinalainen tutkija editoi alkioiden DNA: ta, ja nämä geenimuutokset voidaan siirtää seuraavalle sukupolvelle. Uudessa tutkimuksessa DNA-muokkaukset tehtiin aikuisissa soluissa, mikä tarkoittaa, että niitä ei voida siirtää eteenpäin.
Tutkimukseen osallistui yksi HIV-potilas, jolla oli myös kehittynyt leukemia, eräänlainen verisyöpä. Seurauksena oli, että potilas tarvitsi luuytimensiirron. Joten tutkijat käyttivät tätä tilaisuutta muokatakseen luovuttajan DNA: ta luuytimen kantasoluissa ennen solujen siirtämistä potilaaseen.
Erityisesti tutkijat käyttivät CRISPR: ää CCR5-nimisen geenin poistamiseen, joka tarjoaa ohjeet proteiinille, joka istuu joidenkin immuunisolujen pinnalla. HIV käyttää tätä proteiinia "porttina" päästäkseen soluihin.
Pieni osa ihmisistä, joilla on luonnollisesti mutaatio CCR5-geenissä, ovat vastustuskykyisiä HIV-tartunnalle.
Lisäksi ainoat kaksi ihmistä maailmassa, joiden ajateltiin olevan parantuneita HIV: stä - tunnetaan Berliinin potilaina ja Lontoon potilaina - olivat viruksen näennäisesti eliminoituneet kehostaan saatuaan luuydinsiirtojen luovuttajilta, joilla oli luonnollinen CCR5-mutaatio .
Koska luuytimen luovuttajien löytäminen tällä erityisellä mutaatiolla voi kuitenkin olla vaikeaa, tutkijat olettivat, että geneettisesti muokkatuilla luovuttajasoluilla voi olla sama vaikutus.
Kuukauden kuluttua siitä, kun potilas sai siirrännäisen, hänen leukemiansa oli täydellinen remissio. Testit osoittivat myös, että geneettisesti muokatut kantasolut pystyivät kasvamaan hänen kehossaan ja tuottamaan verisoluja. Nämä geneettisesti muokatut solut pysyivät potilaan kehossa koko 19 kuukauden ajan, jota häntä seurattiin.
Lisäksi tutkijat eivät nähneet CRISPR-geenin muokkaamisen "kohdistamattomia" vaikutuksia, mikä tarkoittaa, että työkalu ei aiheuttanut geneettisiä muutoksia paikoissa, joissa sitä ei ollut tarkoitettu tai joka voisi aiheuttaa ongelmia.
Kun potilas kuitenkin lopetti hetkeksi puhumisensa HIV-lääkityksestään osana tutkimusta, viruksen pitoisuudet nousivat hänen kehossaan, ja hänen piti aloittaa lääkityksen ottaminen uudelleen. Tämä vastaus oli toisin kuin Berliinin ja Lontoon potilailla, jotka pystyivät pysymään HIV-vapaina ottamatta lääkkeitä.
Matala vaste Pekingin potilaalla tapahtui todennäköisesti osittain siksi, että geeninmuokkausprosessi ei ollut kovin tehokas. Toisin sanoen tutkijat eivät pystyneet poistamaan CCR5-geeniä kaikista luovuttajasoluista.
Silti "uskomme, että tämä strategia on lupaava lähestymistapa geeniterapiaan" HIV: lle, tutkimuksen vanhempi kirjailija Hongkui Deng, Pekingin yliopiston solubiologian professori, kertoi Live Sciencelle.
Yksi mahdollinen tapa parantaa geeninmuokkausprosessia olisi aloittaa ns. Pluripotenttisilla kantasoluilla, joilla on mahdollisuus muodostaa mikä tahansa solutyyppi kehossa, Deng sanoi. Tutkijat muokkaisivat näitä soluja CRISPR: llä inaktivoidakseen CCR5: n, ja houkutellaan sitten solut verenkantasoluiksi, joita käytetään luuytimensiirtoihin. Tämä strategia voi johtaa suurempaan määrään luovuttajasoluja, joilla on muokattu CCR5-geeni, Deng sanoi.
On tärkeää huomata, että tämäntyyppinen geeniterapiahoito oli mahdollista vain siksi, että potilas myös sattui tarvitsevan luuytimensiirtoa, joten se ei ole asia, jota voitaisiin soveltaa nykyisessä muodossaan keskimääräiseen HIV-potilaaseen.
"Nämä eivät ole tavallisia HIV-potilaita", Adalja kertoi Live Science: lle. "Nämä ovat ihmisiä, joilla on HIV ja joilla on myös tarve luuytimensiirtoon", hän sanoi. Adalja lisäsi, että luuytimensiirto voi olla vaarallinen toimenpide.
Vaikka CCR5-mutaatio suojaa HIV: tä vastaan, jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että geneettisellä muuntelulla voi olla muita haitallisia vaikutuksia. Esimerkiksi aiemmin tänä vuonna julkaistu tutkimus havaitsi, että luonnollinen CCR5-mutaatio liittyi lisääntyneeseen varhaisen kuoleman riskiin. Tutkijat huomauttavat kuitenkin, että HIV-hoidollaan he modifioivat CCR5-geeniä vain veren kantasoluissa, mikä ei vaikuta CCR5-geeniin muissa kehon kudoksissa.
Pennsylvanian yliopiston Perelmanin lääketieteen koulun soluimmunoterapiakeskuksen johtaja Dr. Carl June kertoi tutkimusta seuranneessa toimituksessa, että tulevan CRISPR-tutkimusta käyttävän HIV-tutkimuksen tulisi seurata osallistujia vielä pidemmän ajan, koska geenin haitalliset vaikutukset hoidon, kuten syövän, esiintyminen voi viedä vuosia. June, joka ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa, suoritti aiemmin HIV-geeniterapiaa, vaikkakaan ei CRISPR: n kanssa.
