Utvecklingen av genredigeringsverktyget CRISPR nådde nyligen en efterlängtad milstolpe, när de första patienterna behandlades för – och kanske tillfrisknade från – en kronisk genetisk sjukdom.
Forskare från bioteknikföretaget Intellia Therapeutics har publicerat en studie, som beskriver vad som kan vara den första framgångsrika CRISPR-behandlingen direkt i blodomloppet.
Så fungerar CRISPR
Rna leder gensax till dna
Med CRISPR/Cas9 (blått) kan forskarna med hög precision sikta in sig på en viss del av dna. Det sker med hjälp av specialdesignat rna – som påminner om dna – som matchar den sekvens i dna som ska avlägsnas.
Enzymsax klipper av dna-sträng
Enzymet Cas9 (gult) fungerar som en sax som kan klippa i dna. När rna har lett saxen till sitt mål i dna-sekvensen klipper enzymet av strängen på den plats där forskarna ska sätta in ny arvsmassa.
Mall tillhandahåller ny kod
Cellen börjar reparera skadan genom att byta ut dna kring hålet. Om forskarna vill att det nya dna som bildas ska ha särskilda egenskaper kan CRISPR också leverera en mall som liknar det dna som bytts ut. Cellen kommer då automatiskt att använda den nya mallen för att sätta in en ny kod i dna.
Därmed har den första dörren öppnats till en värld där sjukdomar som cancer, aids och cystisk fibros kan behandlas med ett litet stick hoa doktorn.
Gensax städar upp bland missbildade proteiner
Behandlingen har givits som injektioner i blodomloppet på patienter med den sällsynta åkomman Transthyretin Amyloid Kardiomyopati eller ATTR-CM.
Sjukdomen ligger inkodad i samtliga patienters dna som ett genfel, som viker proteinet transtyretin felaktigt. Normalt transporterar transtyretin ämnesomsättningshormoner och A-vitaminer i blodet, men när proteinerna är missformade ansamlas de i nerver och kan medföra smärta i hjärtat, känselbortfall och i slutändan hjärtsvikt.
ATTR-CM kan kan hållas i schack med hjälp av regelbundna doser av läkemedelssubstansen patisiran.
Forskarna från Intellia Therapeutics gav i stället sex patienter en injektion med sitt CRISPR-baserade läkemedel NTLA-2001. Själva gensaxen baseras på en typ av arvsmassa kallad mRNA och paketeras i en fettpartikel – precis som de nya covid-19- vaccinerna.
NTLA-2001 innehåller två olika delar av rna:
- Den ena delen hittar och kopplar sig till rätt gen i en människas dna.
- En så kallad mRNA-kod bildar ett protein som klipper av dna.
Efter behandlingen väver dna ihop sig igen, men efter brottet fungerar inte genen som den ska.
Dna-sax söker sig fram till leversjukdom
1. Dna-vapen är tvådelat
NTLA-2001 (runda) består av två komponenter. En del rna, som kan hitta och koppla sig till specifika gener (överst) och en molekylär sax, som med proteiner kan skära av dna (nederst).
2. Lever tar emot vapen
NTLA-2001 leds in i blodet och vidare till levern via dropp. Levern samlar upp främmande kroppar och därför söker sig NTLA-2001 själv fram dit.
3. Sax klipper ut problem
I levern kopplar sig rna-delen i NTLA-2001 till en specifik del av mänskligt dna i cellerna. Med den medförda saxen skärs dna av exakt där problemet befinner sig. Saxen är gjord av mRNA, vilket gör den säkrare än om den exempelvis vore baserad på viruspartiklar.
CRISPr:s nästa mål är benmärgen
CRISPR har tidigare använts i behandlingen av exempelvis ögonsjukdomar med hjälp av ögondroppar och blodbrist, i vilken celler har tagits ut och behandlats med CRISPR. Men i och med den nya studien har behandlingen för första gången genomförts direkt i människokroppen.
Den experimentella behandlingen är fortfarande en bit ifrån att utmynna i ett godkänt läkemedel. Men hittills ser resultaten lovande ut.
Hos de tre behandlade patienterna som fick den högsta dosen reducerade behandlingen mängden transtyretin i blodet med 87 procent – vilket är bättre än den behandlingsform som är vanligast i dag.
Dessutom kan behandlingen avklaras med en enda injektion – så är genfelet avlägsnat. Patienterna har visat sig vara botade en månad efter injektionen, men forskarna hoppas att tillfrisknandet ska vara beständigt.
Forskarna arbetar vidare med att rikta in CRISPR-behandlingen på benmärgen i stället för levern. Det skulle öppna upp för behandling mot blodbrist och cirkulationssjukdomar.