A CRISPR génszerkesztés nagy ígéret a vakság egy ritka formájának kezelésére

A retina degenerációja lehet öröklött vagy szerzett. Az előbbi esetben gyógyíthatatlan és progresszív betegségről van szó. A New England Journal of Medicine című folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmány a génszerkesztés lehetséges alkalmazását vizsgálta a CEP290 nevű veleszületett retina degeneráció korrigálására, amely korai látásvesztést okoz.

Az öröklött retina degenerációkat több mint 280 gén bármelyikének patogén mutációi okozzák. Ezek a mutációk a retina fotoreceptorainak (fényérzékeny pálcikák és csapok) hibás működését és elhalását okozzák, ami látásvesztéshez vezet az érintett egyéneknél. Ezek az állapotok világszerte a vakság egyik vezető okai.

A CEP290-hez társuló retinadegeneráció vagy Leber-amaurózis esetén a mutált centroszóma fehérje 290 (CEP290) részleges vagy teljes vakságot okoz az élet első tíz évében. Ezért ez a vezető oka a retinakárosodás okozta genetikai vakságnak gyermekeknél.

Egy genetikai variáns, a p.Cys998X, az Egyesült Államokban az esetek több mint háromnegyedéért felelős. A CEP290 normális működését egyetlen kódoló szegmens beépülése gátolja a transzkripció során. Ennek a molekulának a hiánya megzavarja a fotoreceptorokra gyakorolt normális ciliáris hatást.

Jelenleg nincs gyógymód. A támogató ellátás magában foglalja a nagyítók és a Braille-írás használatát, valamint az otthoni átalakításokat a látássérültek számára biztonságos környezet megteremtése érdekében.

Szöveti szinten a pálcikák és csapok a retina külső szegmenseiben rendezetlenné válnak az érző csillók hiánya miatt ebben az állapotban. A retina középső-perifériális részén található pálcikák elhalnak, míg a csapok a makula, a retina központi pontja területén maradnak meg.

Ezen betegek jellemző jellemzője a retina szerkezete és működése közötti eltérés. A látópálya proximális komponensei épek maradnak, ami arra utal, hogy ezekben a szemekben a fotoreceptorok felhasználhatók a látás helyreállítására. Különböző megközelítéseket vizsgálnak, beleértve az oligonukleotidok használatát a beillesztett exon expressziójának megakadályozására, vagy a CEP290 gén miniatűr változatának bejuttatását a sejtbe.

A legújabb technológia az EDIT-101 injekciójával végzett génszerkesztést foglalja magában. Ez a klaszterezett, szabályosan egymásba helyezett rövid palindromikus ismétlődések (CRISPR) rendszer és a CRISPR-asszociált 9-es protein (Cas9) fehérje kombinációján alapul, hogy eliminálják a patogén IVS26 variánst. Ez a tanulmány a terápia biztonságosságát és hatékonyságát vizsgálta.

A kutatók úgy döntöttek, hogy egy nyílt vizsgálatot végeznek, amelyben a résztvevők egyszeri adagokat kaptak a gyógyszerből növekvő sorrendben. Ez az 1-2. fázisú vizsgálat a gyógyszer biztonságosságának felmérésére irányult, miközben a másodlagos hatékonysági eredményeket is értékelték.

A biztonságossági végpontok közé tartoztak a nemkívánatos események és az elfogadhatatlan toxicitás, amelyek megakadályozták a vizsgált dózis alkalmazását. A hatékonyságot többféleképpen mérték, beleértve a korrigált látásélességet, a retina érzékenységét, a látással kapcsolatos életminőség felmérését és a vizuális navigációs mobilitás tesztelését.

Az EDIT-101 gént tizenkét felnőttnek és két gyermeknek injektálták. A felnőttek életkora 17 és 63 év között volt, míg a gyermekek kilenc, illetve tizennégy évesek voltak. Mindegyikükben legalább egy példány volt jelen az IV26 variánsból.

Az adagok 6×10^11 vektor genom/ml és 3×10^12 vektor genom/ml között mozogtak. Két, öt és öt felnőtt kapott alacsony, közepes és magas adagot. A gyermekek a közepes adagot kapták.

Minden injekciót a legrosszabb teljesítményt nyújtó szembe, a vizsgálati szembe adták be.

Mit mutatott a tanulmány? A résztvevők többségének súlyos, 1,6 logMAR alatti látásélesség-csökkenése volt megfigyelhető. A látásélességet csak a Berkeley Vestigial Vision Testtel lehetett vizsgálni. A spektrális érzékenység legalább 3 log egységgel nőtt, és a pálcikafunkció egyik résztvevőnél sem volt kimutatható.

A fotoreceptor réteg vastagsága azonban a legtöbb betegnél a normál határokon belül volt, ahogy az várható volt.

A mellékhatások többsége enyhe, körülbelül egyötödük közepes fokú volt, és csak körülbelül 40%-uk volt összefüggésben a kezeléssel. Nem voltak súlyos, a kezeléssel összefüggő mellékhatások és dóziskorlátozó toxicitás. A retina szerkezete nem mutatott káros elváltozásokat, ami a gyógyszer elfogadható biztonságosságát mutatja.

Ami a hatékonyságát illeti, egy előzetes tanulmány hat betegnél jelentős javulást mutatott a csaplátásban a kiindulási szinthez képest. Közülük ötnél legalább egy másik területen is javulás mutatkozott.

Kilenc betegnél, azaz a teljes csoportban majdnem kétharmaduknál javulást figyeltek meg a következő területek közül legalább egyben (legjobb korrigált látásélesség, vörösfény-érzékenység vagy látásalapú mobilitás). Közel 80%-uknál legalább egy teljesítménymutatóban, hat betegnél pedig két vagy több mutatóban tapasztaltak javulást.

Négy betegnél 0,3 logMAR javulást figyeltek meg a legjobb korrigált látásélességben, így teljesültek a klinikailag szignifikáns javulás kritériumai. Közülük három beteg már az injekció beadása után három hónappal javulásról számolt be. A teljes csoportra vetített átlagos változás ebben a paraméterben -0,21 logMAR volt.

A csoport közel felénél (6/14) a csapok különböző frekvenciájú – vörös, fehér és kék – fényérzékenysége vizuálisan szignifikáns növekedést mutatott a vizsgált szemben a kontroll szemhez képest, néhányuknál már három hónap elteltével. Mindegyikük közepes és magas dózisokat kapott. Kettőnél >1 logMAR javulás mutatkozott, ami a csapok önmagukban történő alkalmazása esetén a lehető legnagyobb mértékű javulás.

A csap által közvetített érzékenység a vizsgálat kezdetén a legsúlyosabban károsodott betegeknél volt a legnagyobb. Szinte minden olyan beteg, akinél javult a csapfunkció, egy vagy több más mutatóban is javulást mutatott.

Négy résztvevő mutatott vizuálisan jelentős javulást a bonyolultabb ösvényeken való navigálás képességében az alapállapothoz képest, egyikük pedig legalább két évig folytatta ezt a javulást.

Hat résztvevő tapasztalt klinikailag szignifikáns javulást a látással kapcsolatos életminőségi pontszámokban.

„Ezek az eredmények megerősítik az EDIT-101 általi produktív in vivo génszerkesztés jelenlétét, a CEP290 fehérje expressziójának terápiás szintjét, valamint a csapfotoreceptorok működésének javulását.”

Ez a kisméretű tanulmány magas biztonsági profilt és javuló fotoreceptor-funkciót mutatott ki az EDIT-101 beadása után a résztvevőknek. Ezek az eredmények „alátámasztják a CRISPR-Cas9 génszerkesztés további in vivo vizsgálatait az IVS26 CEP290 variáns és más genetikai okok által okozott öröklött retinadegenerációk kezelésében”.

A további vizsgálatokat érdemes területek közé tartozik az a megállapítás, hogy a terápia utáni javuló csapfunkció nem egyenlő a látásélesség javulásával, ami klinikailag jelentős mérőszám. Másodszor, a korábbi beavatkozás jobb eredményeket hozhat. Végül, a gén mindkét kópiájának célba vétele nagyobb terápiás előnyhöz vezethet.