Νέα τεχνολογία «ξαναγράφει» το DNA και θεραπεύει σπάνιες νευρολογικές ασθένειες

Ένα σημαντικό βήμα στην κατεύθυνση της αντιμετώπισης σπάνιων νευρολογικών ασθενειών πέτυχαν επιστήμονες από το Χάρβαρντ, καθώς κατάφεραν να διορθώσουν μεταλλάξεις στον εγκέφαλο πειραματόζωων με μια και μόνο ένεση. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell, ανοίγει νέους δρόμους για παθήσεις που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν μη ιάσιμες.

Η έρευνα εστίασε σε μια σπάνια αλλά εξαιρετικά σοβαρή νόσο, την παιδική επαλλάσσουσα ημιπληγία (AHC), η οποία εμφανίζεται από τους πρώτους μήνες της ζωής. Προκαλεί κρίσεις παράλυσης, μυϊκή δυσκαμψία, σπασμούς και καθυστέρηση στην ανάπτυξη, χωρίς να υπάρχει μέχρι σήμερα αποδοτική θεραπεία. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια προηγμένη τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας, γνωστή ως prime editing, η οποία επιτρέπει τη «διόρθωση» του DNA μέσα στα εγκεφαλικά κύτταρα.

Η διόρθωση του DNA αποκατέστησε τη λειτουργία των νευρώνων

Όπως αναφέρεται στο The Brighter Side News, το γονίδιο-στόχος ήταν το ATP1A3, που ευθύνεται για τις περισσότερες περιπτώσεις της νόσου. Σε ποντίκια που έφεραν τις ίδιες γενετικές μεταλλάξεις με τα παιδιά που πάσχουν από AHC, οι ερευνητές εισήγαγαν έναν αβλαβή ιό, ικανό να μεταφέρει τα εργαλεία διόρθωσης του DNA απευθείας στον εγκέφαλο. Το πείραμα στέφθηκε με μεγάλη επιτυχία: σε έως και 85% των νευρικών κυττάρων η μετάλλαξη διορθώθηκε, η πρωτεΐνη απέκτησε ξανά φυσιολογική λειτουργία και η συχνότητα των κρίσεων μειώθηκε. Τα ζώα είχαν καλύτερη κινητικότητα και έζησαν περισσότερο από όσα δεν έλαβαν θεραπεία.

Το επίτευγμα αυτό χαρακτηρίστηκε «ιστορικό» από τους ίδιους τους ερευνητές, καθώς πριν από λίγα χρόνια η ιδέα της διόρθωσης DNA σε ζωντανό εγκέφαλο θεωρούνταν επιστημονική φαντασία. Εξίσου σημαντικό είναι ότι η τεχνική αυτή δείχνει να έχει προοπτικές πέρα από την AHC. Υπολογίζεται ότι περίπου το 80% των σπάνιων παθήσεων οφείλονται σε γενετικά λάθη. Πολλές από αυτές προκαλούνται από μια και μόνο μετάλλαξη, η οποία δυνητικά μπορεί να διορθωθεί με εργαλεία όπως το prime editing. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές θεραπείες γονιδιακής αντικατάστασης, όπου προστίθεται ένα «υγιές αντίγραφο» του γονιδίου, η νέα μέθοδος αντιμετωπίζει απευθείας το ελαττωματικό γονίδιο, με βελτιστοποιημένο και στοχευμένο αποτέλεσμα. 

Η σημασία της σωστής χρονικής στιγμής

Η επιτυχία βασίστηκε και στη σωστή χρονική στιγμή χορήγησης. Οι επιστήμονες εφάρμοσαν την παρέμβαση αμέσως μετά τη γέννηση, όταν ο εγκέφαλος ήταν ακόμη σε ανάπτυξη, επιτρέποντας στα εργαλεία διόρθωσης να φτάσουν σε μεγάλο αριθμό νευρώνων. Αυτό έδωσε στα πειραματόζωα την ευκαιρία να αποφύγουν την πλήρη εξέλιξη της νόσου. Ωστόσο, η ομάδα συνεχίζει να εξετάζει αν η θεραπεία μπορεί να αποδίδει και όταν τα συμπτώματα έχουν ήδη εκδηλωθεί, κάτι που θα είχε τεράστια σημασία για τα παιδιά που διαγιγνώσκονται αργότερα.

Τα πειράματα σε ανθρώπινα κύτταρα έδειξαν ελάχιστες ανεπιθύμητες τροποποιήσεις εκτός του στοχευμένου γονιδίου, γεγονός που μειώνει τον κίνδυνο απρόβλεπτων παρενεργειών. Παράλληλα, η χρήση του ιού AAV9, που μπορεί να διαπεράσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, ξεπέρασε ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια της γονιδιακής θεραπείας στον εγκέφαλο.

Ελπίδα για δεκάδες σπάνιες γενετικές παθήσεις

Η μελέτη έρχεται να προστεθεί σε μια σειρά πρόσφατων εξελίξεων στη γονιδιακή ιατρική, όπως η επιτυχής διόρθωση μιας θανατηφόρας ηπατικής πάθησης σε βρέφος νωρίτερα φέτος. Η δυνατότητα τώρα να εφαρμοστούν αντίστοιχες τεχνικές στον εγκέφαλο διευρύνει ακόμη περισσότερο το πεδίο. Αν και απαιτούνται μακροχρόνιες μελέτες για να επιβεβαιωθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα, οι ειδικοί θεωρούν πως μπαίνουμε σε μια εποχή όπου η αντιμετώπιση σπάνιων νευρολογικών νοσημάτων δεν θα περιορίζεται στη διαχείριση των συμπτωμάτων, αλλά θα στοχεύει στη ρίζα του προβλήματος, στο ίδιο το DNA.