Editarea genei CRISPR este foarte promițătoare pentru tratarea unei forme rare de orbire

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

Degenerările retiniene ereditare sunt cauzate de mutații patogene în oricare dintre cele peste 280 de gene. Aceste mutații determină funcționarea defectuoasă și moartea fotoreceptorilor (bastonuri și conuri sensibile la lumină) din retină, ducând la pierderea vederii la persoanele afectate. Aceste afecțiuni reprezintă o cauză principală a orbirii la nivel mondial.

În degenerarea retiniană asociată cu CEP290 sau amauroza Leber, proteina centrozomică 290 (CEP290), mutată, provoacă orbire parțială sau completă în primii zece ani de viață. Prin urmare, este principala cauză a orbirii genetice la copii cauzate de leziuni retiniene.

O variantă genetică, numită p.Cys998X, este responsabilă pentru mai mult de trei sferturi din cazurile acestei afecțiuni numai în SUA. Funcționarea normală a CEP290 este blocată de inserarea unui singur segment codificator în timpul transcripției. Deficiența acestei molecule perturbă acțiunea ciliară normală asupra fotoreceptorilor.

În prezent nu există niciun leac. Îngrijirea suportivă include utilizarea lupelor și a limbajului Braille, precum și modificări ale locuinței pentru a crea un mediu sigur pentru persoanele cu deficiențe de vedere.

La nivel tisular, bastonașele și conurile devin dezorganizate în segmentele exterioare ale retinei din cauza absenței cililor senzoriali în această stare. Bastoanele din retina medio-periferică mor, în timp ce conurile persistă în maculă, punctul central al retinei.

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

Cea mai recentă tehnologie implică utilizarea editării genetice cu injectarea EDIT-101. Aceasta se bazează pe utilizarea sistemului de repetiții palindromice scurte grupate, intercalate regulat (CRISPR) în combinație cu proteina CRISPR-associated protein 9 (Cas9) pentru a elimina varianta patogenă IVS26. Acest studiu a avut ca scop studierea siguranței și eficacității acestei terapii.

Cercetătorii au decis să efectueze un studiu deschis în care participanților li s-au administrat doze unice de medicament în ordine crescătoare. Acest studiu de fază 1-2 a avut ca scop evaluarea siguranței medicamentului, fiind evaluate și rezultatele secundare ale eficacității.

Criteriile de evaluare a siguranței au inclus evenimente adverse și toxicitate inacceptabilă care au împiedicat utilizarea dozei de interes. Eficacitatea a fost măsurată în diverse moduri, inclusiv acuitatea vizuală corectată, sensibilitatea retiniană, evaluarea calității vieții legate de vedere și testarea mobilității prin navigare vizuală.

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

Dozele au variat de la 6×10^11 genomuri vectoriale/ml la 3×10^12 genomuri vectoriale/ml. Doi, cinci și cinci adulți au primit doze mici, medii și, respectiv, mari. Copiii au primit doza medie.

Toate injecțiile au fost administrate în ochiul cu cea mai slabă performanță, ochiul studiat.

Ce a arătat studiul? Majoritatea participanților au prezentat o pierdere severă a acuității vizuale sub 1,6 logMAR. Acuitatea vizuală a putut fi testată doar folosind testul Berkeley Vestigial Vision. Sensibilitatea spectrală a crescut cu cel puțin 3 unități logaritmice, iar funcția bastonașelor a fost nedetectabilă la toți participanții.

Cu toate acestea, grosimea stratului de fotoreceptor a fost în limite 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 nici toxicități care să limiteze doza. Structura retiniană nu a prezentat modificări adverse, demonstrând o siguranță 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 aceștia, cinci au prezentat o îmbunătățire în cel puțin o altă zonă.

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

Patru au prezentat o creștere de 0,3 logMAR a acuității vizuale corectate optim, îndeplinind astfel criteriile pentru o îmbunătățire semnificativă clinic. Dintre aceștia, trei au raportat o îmbunătățire chiar și la trei luni după injectare. Modificarea medie a acestui parametru pentru întregul grup a fost de -0,21 logMAR.

Pentru aproape jumătate din grup (6/14), sensibilitatea conurilor la lumină la diferite frecvențe, roșie, albă și albastră, a arătat o creștere semnificativă din punct de vedere vizual în ochiul studiat comparativ cu ochiul de control, unii după doar trei luni. Toți au primit doze medii și mari. Doi au arătat o îmbunătățire de >1 logMAR, maximul posibil doar pentru conuri.

Sensibilitatea mediată de conuri a fost cea mai mare la pacienții cu cea mai severă afectare la momentul inițial. Aproape toți pacienții cu funcție conică îmbunătățită au prezentat, de asemenea, o îmbunătățire a uneia sau mai multor alte măsuri.

Patru participanți au prezentat o îmbunătățire semnificativă din punct de vedere vizual a capacității lor de a naviga pe trasee mai complexe comparativ cu nivelul inițial, unul dintre aceștia continuând 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 editării genetice productive in vivo prin EDIT-101, nivelurile terapeutice de expresie a proteinei CEP290 și funcția îmbunătățită a fotoreceptorilor conici.”

Acest studiu de mică amploare a demonstrat un profil de siguranță ridicat și o funcție fotoreceptorilor îmbunătățită după administrarea EDIT-101 participanților. Aceste rezultate „susțin studii in vivo suplimentare privind editarea genei CRISPR-Cas9 pentru tratamentul degenerărilor retiniene moștenite cauzate de varianta IVS26 CEP290 și de alte cauze genetice.”

Printre domeniile care merită investigații suplimentare se numără constatarea că îmbunătățirea funcției conurilor după terapie nu este echivalentă cu îmbunătățirea acuității vizuale, aceasta fiind o măsură semnificativă din punct de vedere clinic. În al doilea rând, o intervenție mai timpurie poate da rezultate mai bune. În cele din urmă, vizarea ambelor copii ale genei poate duce la un beneficiu terapeutic mai mare.