Lekarzom z Uniwersytetu Stanu Ohio w USA udało się poprawić stan pacjentów cierpiących na niedobór specyficznego enzymu – dekarboksylazy aromatycznych L-aminokwasów (w skrócie AADC). To ciężka i do niedawna uznawana za nieuleczalną choroba układu nerwowego. Niedobór AADC powoduje, że neurony nie mogą produkować kluczowego dla działania mózgu neuroprzekaźnika: dopaminy.

Skutki tego niedoboru są bardzo poważne. Dzieci urodzone z niedoborem AADC nie mają kontroli nad mięśniami: nie mogą samodzielnie się poruszać, mówić, jeść ani nawet unieść głowy. Cierpią też na ataki przypominające padaczkę, które mogą trwać godzinami.

Wlew z modyfikowanych wirusów do mózgu pomaga leczyć chorobę

Badacze w USA postanowili pomóc dzieciom, stosując terapię genową. Wykorzystali w niej modyfikowane wirusy, czyli tzw. wektory wirusowe.

Wirus jest bardzo prostą strukturą chemiczną. Gdy zainfekuje komórkę, przekazuje jej swój materiał genetyczny i zmusza ją do produkcji nowych wirusów. Lekarze wykorzystują to, traktując go jak swoistą strzykawkę z genami – dodają do niej materiał, który chcą przekazać pacjentowi. W ten sposób powstaje tzw. wektor wirusowy.

Lekarze wprowadzili do łagodnego, nie wywołującego chorób wirusa sekwencję DNA odpowiedzialną za produkcję enzymu AADC. Następnie zaaplikowali wirusy we wlewie do konkretnych skupisk neuronów w mózgu. Wlew był podawany bardzo powoli, a cały zabieg lekarze obserwowali „na żywo” za pomocą rezonansu magnetycznego.

– Co bardzo ważne, ataki, na które cierpią tacy pacjenci, całkowicie ustąpiły po podaniu terapii genowej. I nigdy już nie powróciły. W ciągu kolejnych miesięcy u pacjentów zaobserwowaliśmy ogromną z ich punktu widzenia poprawę. Doszło u nich do poprawy nastroju, zaczęli się śmiać, a wielu z nich także mówić i chodzić. Nadrabiają czas, jaki stracili wskutek choroby – opowiada kierujący badaniami prof. Krystof Bankiewicz z Centrum Medycznego Wexnera na Uniwersytecie Stanu Ohio.

Nowe szanse na terapię genową: CRISPR i mRNA

Ten sukces jest dla badaczy powodem do optymizmu. W przeszłości bowiem terapia genowa nie zawsze była skuteczna. Zdarzały się też po niej bardzo poważne objawy niepożądane, ze zgonem pacjenta włącznie. Tym razem uczeni są przekonani, że dzięki wektorom wirusowym w przyszłości będzie można leczyć także często spotykane schorzenia, w tym choroby Parkinsona i Alzheimera.

Szansę na to daje także stały postęp biotechnologii. Z jednej strony lekarze mają do dyspozycji coraz precyzyjniejsze metody ingerowania w DNA, takie jak CRISPR. Z drugiej strony, wielkie nadzieje budzi technologia szczepionek mRNA. Po tym, jak sprawdziła się w przypadku COVID-19, badacze chcą ją wykorzystać także do terapii chorób genetycznych.

W tym przypadku jednak syntetyzowana w laboratorium nić mRNA nie będzie zawierała „przepisu” na białko wirusa, lecz na takie, którego brakuje organizmowi chorego. Jego komórki wykorzystają wówczas mRNA ze szczepionki i wytworzą np. brakujący enzym.

Źródło: Nature Communications, Ohio State University.