Penyuntingan gen CRISPR sangat menjanjikan untuk merawat bentuk buta yang jarang berlaku

Kemerosotan retina boleh diwarisi atau diperoleh. Dalam kes pertama, ia adalah penyakit yang tidak dapat diubati dan progresif. Kajian terbaru yang diterbitkan dalam New England Journal of Medicine meneroka potensi penggunaan penyuntingan gen untuk membetulkan degenerasi retina kongenital yang dipanggil CEP290, yang menyebabkan kehilangan penglihatan awal.

Degenerasi retina yang diwarisi disebabkan oleh mutasi patogen dalam mana-mana satu daripada lebih 280 gen. Mutasi ini menyebabkan fotoreseptor (kon dan rod peka cahaya) dalam retina tidak berfungsi dan mati, mengakibatkan kehilangan penglihatan pada individu yang terjejas. Keadaan ini merupakan punca utama kebutaan di seluruh dunia.

Dalam degenerasi retina yang berkaitan dengan CEP290, atau amaurosis Leber, protein centrosom bermutasi 290 (CEP290) menyebabkan kebutaan separa hingga lengkap dalam tempoh sepuluh tahun pertama kehidupan. Oleh itu, ia merupakan punca utama buta genetik pada kanak-kanak yang disebabkan oleh kerosakan retina.

Satu varian genetik, dipanggil p.Cys998X, menyumbang lebih daripada tiga perempat daripada kes keadaan ini di Amerika Syarikat sahaja. Fungsi normal CEP290 disekat oleh pemasukan segmen pengekodan tunggal semasa transkripsi. Kekurangan molekul ini mengganggu tindakan ciliary normal pada fotoreseptor.

Tiada rawatan pada masa ini. Penjagaan sokongan termasuk penggunaan cermin mata pembesar dan Braille, serta pengubahsuaian rumah untuk mewujudkan persekitaran yang selamat bagi orang yang cacat penglihatan.

Di peringkat tisu, rod dan kon menjadi tidak teratur di bahagian luar retina kerana kekurangan silia deria dalam keadaan ini. Batang di retina pertengahan periferi mati, manakala kon terpelihara di makula, titik pusat retina.

Ciri ciri dalam pesakit ini ialah putus hubungan antara struktur dan fungsi retina. Komponen proksimal laluan visual kekal utuh, menunjukkan bahawa fotoreseptor dalam mata ini boleh digunakan untuk memulihkan penglihatan. Pelbagai pendekatan yang dikaji termasuk menggunakan oligonukleotida untuk menghalang ekspresi ekson yang dimasukkan atau menghantar versi kecil gen CEP290 ke dalam sel.

Teknologi terkini melibatkan penggunaan penyuntingan gen dengan suntikan yang dipanggil EDIT-101. Ia berdasarkan penggunaan sistem ulangan palindromik pendek (CRISPR) berkelompok yang kerap berinterspace bersama dengan protein protein 9 (Cas9) yang berkaitan dengan CRISPR untuk menghapuskan varian patogenik IVS26. Kajian ini bertujuan untuk mengkaji keselamatan dan keberkesanan terapi ini.

Para saintis memutuskan untuk menjalankan kajian label terbuka di mana peserta diberi dos tunggal ubat dalam susunan menaik. Kajian Fasa 1-2 ini bertujuan untuk menilai keselamatan ubat, manakala hasil keberkesanan sekunder juga dinilai.

Titik akhir keselamatan yang dikaji termasuk kejadian buruk dan ketoksikan yang tidak boleh diterima yang menghalang penggunaan dos yang diminati. Prestasi diukur dalam pelbagai cara, termasuk ketajaman penglihatan yang diperbetulkan, kepekaan retina, penilaian kualiti hidup yang berkaitan dengan penglihatan dan ujian mobiliti navigasi penglihatan.

Gen EDIT-101 telah diperkenalkan kepada dua belas orang dewasa dan dua kanak-kanak. Orang dewasa berumur antara 17 hingga 63 tahun, dan kanak-kanak masing-masing berumur sembilan dan empat belas tahun. Semua mempunyai sekurang-kurangnya satu salinan varian IV26.

Dos berjulat daripada 6x10^11 genom vektor per ml hingga 3x10^12 genom vektor per ml. Dua, lima dan lima orang dewasa masing-masing menerima dos rendah, sederhana dan tinggi. Kanak-kanak menerima dos purata.

Semua suntikan diberikan dalam mata yang berprestasi paling teruk, mata belajar.

Apakah yang ditunjukkan oleh kajian itu? Kebanyakan peserta mengalami kehilangan ketajaman penglihatan yang teruk di bawah 1.6 logMAR. Ketajaman penglihatan hanya boleh diuji menggunakan ujian penglihatan asas Berkeley. Terdapat sekurang-kurangnya 3 log peningkatan dalam sensitiviti spektrum dan fungsi rod tidak dapat dikesan dalam semua peserta.

Walau bagaimanapun, ketebalan lapisan fotoreseptor berada dalam had biasa pada kebanyakan pesakit, seperti yang dijangkakan.

Kebanyakan kesan sampingan adalah ringan, kira-kira satu perlima adalah sederhana, dan hanya kira-kira 40% adalah berkaitan dengan rawatan. Tiada kesan buruk yang serius berkaitan rawatan dan tiada ketoksikan yang mengehadkan dos. Struktur retina tidak menunjukkan sebarang perubahan yang tidak diingini, yang menunjukkan keselamatan ubat yang boleh diterima.

Dari segi keberkesanannya, kajian awal menunjukkan peningkatan ketara dalam penglihatan kon daripada tahap asas dalam enam pesakit. Daripada jumlah ini, lima menunjukkan peningkatan dalam sekurang-kurangnya satu bidang lain.

Peningkatan dalam sekurang-kurangnya satu daripada kawasan berikut (ketajaman penglihatan diperbetulkan terbaik, kepekaan cahaya merah atau mobiliti berasaskan penglihatan) diperhatikan dalam sembilan pesakit, hampir dua daripada tiga dalam keseluruhan kumpulan. Hampir 80% mengalami peningkatan dalam sekurang-kurangnya satu ukuran prestasi dan enam mengalami peningkatan dalam dua atau lebih ukuran.

Empat menunjukkan peningkatan 0.3 logMAR dalam ketajaman penglihatan diperbetulkan terbaik, sekali gus memenuhi kriteria untuk peningkatan ketara secara klinikal. Daripada jumlah ini, tiga melaporkan peningkatan hanya tiga bulan selepas suntikan. Purata perubahan dalam parameter ini dalam keseluruhan kumpulan ialah -0.21 logMAR.

Bagi hampir separuh kumpulan (14/6), kepekaan kon kepada cahaya pada frekuensi berbeza, merah, putih dan biru, menunjukkan peningkatan yang ketara secara visual dalam mata ujian berbanding mata kawalan, ada yang seawal tiga bulan. Semua menerima dos sederhana dan tinggi. Dalam dua, peningkatan mencapai >1 logMAR, maksimum yang mungkin hanya untuk kon.

Sensitiviti yang disebabkan oleh kon adalah paling besar pada pesakit yang paling teruk terjejas pada peringkat awal. Hampir semua pesakit dengan fungsi konus yang bertambah baik juga menunjukkan peningkatan dalam satu atau lebih langkah lain.

Empat peserta menunjukkan peningkatan yang ketara secara visual dalam keupayaan mereka untuk menavigasi denai yang lebih kompleks berbanding garis dasar, salah seorang daripada mereka terus menunjukkan peningkatan ini selama sekurang-kurangnya dua tahun.

Enam peserta mengalami peningkatan ketara secara klinikal dalam skor kualiti hidup berkaitan penglihatan.

“Keputusan ini mengesahkan kehadiran pengeditan gen in vivo yang produktif oleh EDIT-101, tahap terapeutik ekspresi protein CEP290 dan fungsi fotoreseptor kon yang dipertingkatkan.”

Kajian kecil ini menunjukkan profil keselamatan yang tinggi dan fungsi fotoreseptor yang lebih baik selepas mentadbir EDIT-101 kepada peserta. Keputusan ini "menyokong lebih lanjut kajian in vivo tentang pengeditan gen CRISPR-Cas9 untuk rawatan degenerasi retina yang diwarisi yang disebabkan oleh varian IVS26 CEP290 dan punca genetik lain."

Kawasan yang patut disiasat lanjut termasuk penemuan bahawa fungsi kon yang dipertingkatkan selepas terapi tidak sama dengan ketajaman penglihatan yang lebih baik, yang merupakan ukuran yang berkaitan secara klinikal. Kedua, campur tangan lebih awal mungkin menghasilkan hasil yang lebih baik. Akhir sekali, jika kedua-dua salinan gen disasarkan, manfaat terapeutik mungkin lebih besar.