Πρωτοποριακή τοπική γονιδιακή θεραπεία CRISPR διορθώνει μεταλλάξεις στο δέρμα
Η τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR ανοίγει νέους δρόμους για θεραπείες ασθενειών που μέχρι πρότινος θεωρούνταν ανίατες. Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) συνεργάστηκε με επιστήμονες από το Ινστιτούτο Υγείας του Βερολίνου στο Charité της Γερμανίας, για να αναπτύξει την πρώτη γονιδιακή θεραπεία που μπορεί να διορθώσει ελαττωματικά γονίδια όταν εφαρμόζεται απευθείας στο ανθρώπινο δέρμα. Όπως αναφέρεται σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Stem Cell, αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να ανοίξει νέες προοπτικές για τη θεραπεία μιας σειράς γενετικών δερματικών παθήσεων, από σπάνιες κληρονομικές ασθένειες μέχρι πιο κοινές διαταραχές όπως το έκζεμα.
Διορθώνοντας τις αιτίες των δερματικών παθήσεων
«Με αυτή τη δουλειά, αποδεικνύουμε ότι είναι εφικτό να διορθώσουμε μεταλλάξεις που προκαλούν ασθένειες στο ανθρώπινο δέρμα μέσω μιας τοπικής θεραπείας που είναι ασφαλής, κλιμακούμενη και εύκολη στη χρήση», δήλωσε η Δρ. Σάρα Χέντριχ, αναπληρώτρια καθηγήτρια στη σχολή βιοϊατρικής μηχανικής του UBC και κύρια συγγραφέας της μελέτης. Η προσέγγιση αυτή διορθώνει την υποκείμενη αιτία της ασθένειας, και τα δεδομένα μας υποδεικνύουν ότι μια μόνο θεραπεία μπορεί να προσφέρει μια διαρκή λύση.
Στη μελέτη, οι ερευνητές ανέφεραν ότι η γονιδιακή θεραπεία μπορεί να διορθώσει τη συνηθέστερη γενετική μετάλλαξη που ευθύνεται για την αυτοσωματική υπολειπόμενη συγγενή ιχθυοσιστική (ARCI), μια σπάνια και απειλητική για τη ζωή κληρονομική δερματική διαταραχή που εκδηλώνεται από τη γέννηση. Η ARCI επηρεάζει περίπου ένα άτομο ανά 100.000, προκαλώντας σοβαρές επιπλοκές όπως εξαιρετικά ξηρό και νυφίδιο δέρμα, χρόνια φλεγμονή και αυξημένο κίνδυνο λοιμώξεων. Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει θεραπεία ή αποτελεσματική μέθοδος διαχείρισης των συμπτωμάτων.
Ελπίδα για πολλούς ασθενείς
«Για πολλούς ασθενείς, αυτή η κατάσταση είναι όχι μόνο σωματικά επώδυνη, αλλά και βαθιά στιγματισμένη και απομονωτική», πρόσθεσε η Δρ. Χέντριχ. Δοκιμάζοντας τη θεραπεία σε μοντέλα που κατασκευάστηκαν από ζωντανό ανθρώπινο δέρμα, η ομάδα διαπίστωσε ότι μπορεί να αποκαταστήσει έως και το 30% της φυσιολογικής λειτουργίας του δέρματος, ένα επίπεδο που προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι μπορεί να είναι κλινικά σημαντικό για την αποκατάσταση της φυσιολογικής λειτουργίας του δέρματος.
Αν και η ARCI επηρεάζει σχετικά λίγους ανθρώπους, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η στρατηγική θεραπείας μπορεί να προσαρμοστεί σε πολλές άλλες γενετικές δερματικές παθήσεις, συμπεριλαμβανομένης της επιδερμολυτικής βουλβώδους, μιας σοβαρής δερματικής κατάστασης που συχνά αποκαλείται «δέρμα πεταλούδας», καθώς και σε πιο κοινές καταστάσεις όπως το έκζεμα ή η ψωρίαση. «Η προσέγγιση που αναπτύξαμε είναι μια πλατφόρμα τεχνολογίας», δήλωσε η Δρ. Χέντριχ. «Μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα για να θεραπεύσει σχεδόν οποιαδήποτε δερματική ασθένεια».
Νέα μέθοδος παράδοσης
Παρά τις σημαντικές προόδους στη γονιδιακή επεξεργασία, η εφαρμογή της τεχνολογίας σε δερματικές παθήσεις έχει παραμείνει μια μακροχρόνια πρόκληση. Η κύρια λειτουργία του δέρματος είναι να προστατεύει το σώμα από τον εξωτερικό κόσμο, καθιστώντας δύσκολη τη μεταφορά μεγάλων βιολογικών θεραπειών, όπως οι γονιδιακοί επεξεργαστές, πέρα από το προστατευτικό του φράγμα. Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, η ομάδα ανέπτυξε μια νέα μέθοδο παράδοσης που χρησιμοποιεί τεχνολογία λιπιδίων νανοσωματιδίων (LNPs). Αυτές οι μικροσκοπικές «φούσκες λίπους», που έχουν αναπτυχθεί από τον καθηγητή UBC, Δρ. Πίτερ Κάλις, και έχουν αποκτήσει παγκόσμια αναγνώριση μέσω των εμβολίων mRNA, είναι ικανές να μεταφέρουν την τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας στα κύτταρα.
Χρησιμοποιώντας έναν κλινικά εγκεκριμένο λέιζερ, οι ερευνητές δημιουργούν αρχικά μικροσκοπικές, ανώδυνες οπές στις εξωτερικές στιβάδες του δέρματος. Αυτό επιτρέπει στα λιπιδικά νανοσωματίδια να περάσουν το φράγμα του δέρματος και να φτάσουν στα βλαστοκύτταρα του δέρματος κάτω από την επιφάνεια. Μόλις εισέλθουν, οι γονιδιακοί επεξεργαστές διορθώνουν την υποκείμενη γενετική μετάλλαξη, επιτρέποντας στο δέρμα να αρχίσει να λειτουργεί πιο φυσιολογικά. «Αυτή είναι μια πολύ στοχευμένη, τοπική προσέγγιση», δήλωσε η Δρ. Χέντριχ. «Η θεραπεία παραμένει στο δέρμα και δεν παρατηρήσαμε καμία ένδειξη εκτός στόχου επιδράσεων, κάτι που είναι ένα κρίσιμο ορόσημο ασφάλειας».
Η μελέτη διεξήχθη σε στενή συνεργασία με την εταιρεία βιοτεχνολογίας NanoVation Therapeutics, μια θυγατρική του UBC που επικεντρώνεται στην ανάπτυξη γονιδιακών φαρμάκων με βάση τα LNP. Οι ερευνητές ελπίζουν τώρα να προχωρήσουν τη θεραπεία σε κλινικές δοκιμές και έχουν ήδη συνεργαστεί με τις ρυθμιστικές αρχές για να καθορίσουν τις απαραίτητες μελέτες ασφάλειας και αποτελεσματικότητας. «Στόχος μας τώρα είναι να μεταφέρουμε αυτό από το εργαστήριο σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους».
