Hiina teadlased on HIV-ga patsiendi ravimiseks kasutanud CRISPR-i geenitoimetamise tehnoloogiat, kuid uue uuringu kohaselt see patsienti ei ravinud.
Täna (11. septembril) ajakirjas New England Journal of Medicine avaldatud teos tähistab esimest korda seda konkreetset geeni redigeerimise tööriista eksperimentaalses HIV-ravis, väidavad autorid Pekingi Pekingi ülikoolist.
Kuigi ravi ei kontrollinud patsiendi HIV-nakkust, näis ravi ohutu - teadlased ei tuvastanud tahtmatuid geneetilisi muutusi, mis on varem olnud probleemiks geeniteraapiates.
Eksperdid kiitsid tööd kui olulist esimest sammu selle poole, et oleks võimalik kasutada CRISPRi - tööriista, mis võimaldab teadlastel DNA-d täpselt redigeerida, et aidata HIV-nakkusega patsiente.
"Nad tegid patsiendiga väga uuendusliku katse ja see oli ohutu," ütles dr Amesh Adalja, nakkushaiguste spetsialist ja Baltimore'is asuva The Johns Hopkinsi tervisejulgeoleku keskuse vanemteadur, kes uuringuga ei tegelenud. "Seda tuleks vaadelda kui edu."
Uus uuring on väga erinev üksteisest sõltumatust, vastuolulisest juhtumist, kus hiina teadlane kasutas CRISPR-i kaksikute imikute genoomide redigeerimiseks, et muuta need HIV-i suhtes resistentseks. Sel juhul muutis Hiina teadlane embrüote DNA-d ja neid geenimuudatusi saab edasi anda järgmisele põlvkonnale. Uues uuringus tehti DNA redigeerimisi täiskasvanute rakkudes, mis tähendab, et neid ei saa edasi anda.
Uuringus osales üks HIV-patsient, kellel oli ka leukeemia - teatud tüüpi verevähk. Selle tulemusel vajas patsient luuüdi siirdamist. Nii kasutasid teadlased seda võimalust doonori luuüdi tüvirakkude DNA redigeerimiseks enne rakkude siirdamist patsiendile.
Täpsemalt, teadlased kasutasid CRISPR-i CCR5-nimelise geeni kustutamiseks, mis annab juhiseid mõne immuunrakkude pinnal asuva valgu kohta. HIV kasutab seda valku "portina" rakkude sisenemiseks.
Inimeste väike protsent, kellel on loomulikult CCR5 geeni mutatsioon, on HIV-nakkuse suhtes resistentsed.
Veelgi enam, ainsad kaks inimest, kes arvasid, et on HIV-st "välja ravitud" - tuntud kui Berliini patsient ja Londoni patsient -, olid viirused näiliselt nende kehast eemaldatud pärast luuüdi siirdamist doonoritelt, kellel oli loomulik CCR5 mutatsioon .
Kuna selle konkreetse mutatsiooniga luuüdi doonoreid võib olla keeruline leida, püstitasid teadlased hüpoteesi, et geneetiliselt muundatud doonorirakkudel võib olla sama mõju.
Kuu aega pärast siirdamist sai ta leukeemia täieliku remissiooni. Testid näitasid ka, et geneetiliselt muundatud tüvirakud suutsid tema kehas kasvada ja vererakke toota. Need geneetiliselt muundatud rakud püsisid patsiendi kehas terve 19 kuu jooksul, mida teda jälgiti.
Lisaks ei näinud teadlased CRISPR-i geeni redigeerimise "sihtmärgivälist" mõju, see tähendab, et tööriist ei viinud geneetilisi muutusi kohtadesse, kus see polnud ette nähtud või võib põhjustada probleeme.
Kui patsient uuringu käigus korraks oma HIV-ravimitest rääkimise lõpetas, tõusis viiruse tase tema kehas ja ta pidi uuesti oma ravimeid võtma. See vastus oli erinev Berliini ja Londoni patsientide vastusest, kes suutsid jääda ilma HIV-i võtmata ravimeid võtmata.
Madal ravivastus Pekingi patsiendil tekkis tõenäoliselt osaliselt seetõttu, et geenide redigeerimise protsess polnud eriti tõhus. Teisisõnu, teadlased ei suutnud CCR5 geeni kõigist doonorirakkudest kustutada.
Sellegipoolest ütles "usume, et see strateegia on paljulubav lähenemisviis geeniteraapiale" HIV-i osas, ütles Pekingi ülikooli rakubioloogia professor Hongkui Deng Live Science'ile.
Üks potentsiaalne viis geeni redigeerimise protsessi parendamiseks oleks alustada nn pluripotentsetest tüvirakkudest, millel on potentsiaal moodustada kehas rakutüüpe, ütles Deng. Teadlased redigeerisid neid rakke CRISPR-iga, et CCR5 inaktiveerida, ja siis meelitavad rakud muutuma vere tüvirakkudeks, mida kasutatakse luuüdi siirdamisel. Selle strateegia tulemuseks võib olla suurem arv doonorirakke, millel oleks redigeeritud CCR5 geen, ütles Deng.
Oluline on märkida, et seda tüüpi geeniteraapia oli võimalik ainult seetõttu, et patsiendil oli vaja ka luuüdi siirdamist ja seega ei ole see midagi sellist, mida saaks oma praegusel kujul kasutada keskmise HIV-patsiendi jaoks.
"Need pole tavalised HIV-ga inimesed," rääkis Adalja Live Science'ile. "Need on inimesed, kellel on HIV ja kellel on vaja ka luuüdi siirdamist," ütles ta. Adalja lisas, et luuüdi siirdamine võib olla ohtlik protseduur.
Ehkki CCR5 mutatsioon kaitseb HIVi eest, viitavad mõned uuringud sellele, et geneetilisel muundamisel võib olla muid kahjulikke mõjusid. Näiteks selgus selle aasta alguses avaldatud uuringus, et loomulik CCR5 mutatsioon oli seotud suurenenud varase surma riskiga. Kuid teadlased märgivad, et oma HIV-raviga muudavad nad CCR5 geeni ainult vere tüvirakkudes, mis ei mõjuta CCR5 geeni teistes keha kudedes.
Uuringuga kaasnenud toimetuses ütles Pennsylvania ülikooli Perelmani meditsiinikooli rakuimmuunteraapiate keskuse direktor dr Carl June, et CRISPR-i kasutavad tulevased teadusuuringud HIVi osas peaksid osalejaid jälgima isegi pikemat aega, kuna geenist tulenevad kahjulikud mõjud ravi, näiteks vähi, ilmumine võib võtta aastaid. Juuni, kes uues uuringus ei osalenud, viis varem läbi HIV-i geeniteraapia, ehkki mitte CRISPR-iga.
