Editarea genelor CRISPR este foarte promițătoare pentru tratarea formelor rare de orbire

Degenerarea retinei poate fi ereditară sau dobândită. În primul caz, este o boală incurabilă și progresivă. Un studiu recent publicat în New England Journal of Medicine a explorat potențiala utilizare a editării genelor pentru a corecta o degenerare congenitală a retinei numită CEP290, care provoacă pierderea timpurie a vederii.

Degenerările retiniene moștenite sunt cauzate de mutații patogene în oricare dintre cele peste 280 de gene. Aceste mutații fac ca fotoreceptorii (conuri și tije sensibile la lumină) din retină să funcționeze defectuos și să moară, ducând la pierderea vederii la persoanele afectate. Aceste afecțiuni sunt o cauză principală a orbirii la nivel mondial.

În degenerescenta retiniană asociată cu CEP290 sau amauroza Leber, proteina centrozom 290 cu mutație (CEP290) provoacă orbire parțială până la completă în primii zece ani de viață. Prin urmare, este cauza principală a orbirii genetice la copii cauzată de leziuni retinei.

O singură variantă genetică, numită p.Cys998X, reprezintă mai mult de trei sferturi din cazurile acestei afecțiuni numai în Statele Unite. Funcția normală a CEP290 este blocată de inserarea unui singur segment de codificare în timpul transcripției. Deficiența acestei molecule perturbă acțiunea ciliară normală asupra fotoreceptorilor.

În prezent, nu există niciun tratament. Îngrijirea de susținere include utilizarea lupelor și a Braille, precum și modificări la domiciliu pentru a crea un mediu sigur pentru persoanele cu deficiențe de vedere.

La nivel de țesut, tijele și conurile devin dezorganizate în segmentele exterioare ale retinei din cauza lipsei de cili senzoriali în această afecțiune. Tijele din retina mijlocie periferică mor, în timp ce conurile sunt păstrate în macula, punctul central al retinei.

O trăsătură caracteristică la acești pacienți este o deconectare între structura și funcția retinei. Componentele proximale ale căii vizuale rămân intacte, sugerând că fotoreceptorii din acești ochi pot fi utilizați pentru a restabili vederea. Diverse abordări studiate includ utilizarea oligonucleotidelor pentru a preveni exprimarea exonului inserat sau livrarea unei versiuni miniaturale a genei CEP290 în celulă.

Cea mai recentă tehnologie implică utilizarea editării genelor cu o injecție numită EDIT-101. Se bazează pe utilizarea sistemului de repetări palindromice scurte interspațiate în mod regulat (CRISPR) în combinație cu proteina 9 (Cas9) asociată cu CRISPR pentru a elimina varianta patogenă IVS26. Acest studiu și-a propus să studieze siguranța și eficacitatea acestei terapii.

Oamenii de știință au decis să efectueze un studiu deschis în care participanților li s-au administrat doze unice de medicament într-o ordine crescătoare. Acest studiu de fază 1-2 și-a propus să evalueze siguranța medicamentului, în timp ce au fost evaluate și rezultatele secundare ale eficacității.

Efectele de siguranță studiate au inclus evenimente adverse și toxicitate inacceptabilă care au împiedicat utilizarea dozei de interes. Performanța a fost măsurată într-o varietate de moduri, inclusiv acuitatea vizuală corectată, sensibilitatea retinei, evaluarea calității vieții legate de vedere și testarea mobilității prin navigație vizuală.

Gena EDIT-101 a fost introdusă în doisprezece adulți și doi copii. Adulții aveau vârste cuprinse între 17 și 63 de ani, iar copiii aveau nouă, respectiv paisprezece ani. Toate aveau cel puțin o copie a variantei IV26.

Dozele au variat de la 6x10^11 genomi vector per ml până la 3x10^12 genomi vector per ml. Doi, cinci și cinci adulți au primit doze mici, medii și, respectiv, mari. Copiii au primit o doză medie.

Toate injecțiile au fost administrate în ochiul cu cele mai slabe performanțe, ochiul de studiu.

Ce a arătat studiul? Majoritatea participanților au avut o pierdere severă a acuității vizuale sub 1,6 logMAR. Acuitatea vizuală a putut fi testată doar folosind testul de vedere rudimentar Berkeley. A existat o creștere de cel puțin 3 log a sensibilității spectrale, iar funcția tijei a fost nedetectabilă la toți participanții.

Cu toate acestea, grosimea stratului fotoreceptor a fost în limitele normale la majoritatea pacienților, așa cum era de așteptat.

Majoritatea efectelor secundare au fost ușoare, aproximativ o cincime au fost moderate și doar aproximativ 40% au fost legate de tratament. Nu au existat evenimente adverse grave legate de tratament și nicio toxicitate limitatoare de doză. Structura retinei nu a prezentat modificări nedorite, ceea ce demonstrează siguranța acceptabilă a medicamentului.

În ceea ce privește eficacitatea sa, un studiu preliminar a arătat îmbunătățiri semnificative ale vederii conice față de nivelurile inițiale la șase pacienți. Dintre acestea, cinci au prezentat îmbunătățiri în cel puțin un alt domeniu.

Îmbunătățirea în cel puțin una dintre următoarele domenii (cel mai bine corectată acuitate vizuală, sensibilitate la lumina roșie sau mobilitate bazată pe vedere) a fost observată la nouă pacienți, aproape doi din trei în întregul grup. Aproape 80% au avut îmbunătățiri în cel puțin o măsură de performanță, iar șase au avut îmbunătățiri în două sau mai multe măsuri.

Patru au arătat o creștere cu 0,3 logMAR a acuității vizuale cel mai bine corectată, îndeplinind astfel criteriile pentru îmbunătățirea semnificativă clinic. Dintre aceștia, trei au raportat îmbunătățiri la doar trei luni după injectare. Modificarea medie a acestui parametru în întregul grup a fost -0,21 logMAR.

Pentru aproape jumătate din grup (6/14), sensibilitatea conului la lumină la frecvențe diferite, roșu, alb și albastru, a arătat creșteri vizuale semnificative ale ochiului de testare în comparație cu ochiul de control, unele chiar de la trei luni. Toți au primit doze medii și mari. În două, îmbunătățirea a ajuns la >1 logMAR, maximul posibil doar pentru conuri.

Sensibilitatea indusă de con a fost cea mai mare la pacienții cel mai grav afectați la momentul inițial. Aproape toți pacienții cu funcție îmbunătățită a conusului au prezentat, de asemenea, îmbunătățiri în una sau mai multe alte măsuri.

Patru participanți au arătat o îmbunătățire vizuală semnificativă a capacității lor de a naviga pe trasee mai complexe în comparație cu situația inițială, dintre care unul a continuat să prezinte această îmbunătățire timp de cel puțin doi ani.

Șase participanți au experimentat creșteri semnificative clinic ale scorurilor calității vieții legate de vedere.

„Aceste rezultate confirmă prezența unei editări productive in vivo a genelor prin EDIT-101, nivelurile terapeutice ale expresiei proteinei CEP290 și o funcție îmbunătățită a fotoreceptorilor conului.”

Acest mic studiu a demonstrat un profil de siguranță ridicat și o funcție îmbunătățită a fotoreceptorilor după administrarea EDIT-101 participanților. Aceste rezultate „susțin studiile in vivo suplimentare ale editării genei CRISPR-Cas9 pentru tratamentul degenerescărilor retiniene moștenite cauzate de varianta IVS26 CEP290 și de alte cauze genetice.”

Domeniile care merită investigate în continuare includ constatarea că îmbunătățirea funcției conului după terapie nu echivalează cu îmbunătățirea acuității vizuale, care este o măsură relevantă din punct de vedere clinic. În al doilea rând, intervenția mai devreme poate produce rezultate mai bune. În cele din urmă, dacă ambele copii ale genei sunt vizate, beneficiul terapeutic poate fi mai mare.