Technika CRISPR/Cas9, która jest uważana za wielką nadzieję medycyny, już wcześniej została wykorzystana do przywrócenia wzroku myszom cierpiącym na wrodzoną ślepotę Lebera (LCA), chorobę powszechną także wśród ludzi. Naukowcy dobrze wiedzą, że ma ona podłoże genetyczne i jest spowodowana wadami kilkunastu genów, z których najważniejszy to RPE65. W wyniku progresji choroby, fotoreceptory oka dosłownie się “wyłączają” i przestają reagować na światło, a przyczyną takiego stanu rzeczy jest wadliwe działanie genu kodującego białko niezbędne w procesie widzenia.
Czytaj też: Ślepota może mieć związek jeszcze z tymi organami. Oto podstawa do nowego narzędzia diagnostycznego
Większość dziedzicznych form ślepoty – w tym retinopatia barwnikowa – jest spowodowanych defektami genetycznymi w samych fotoreceptorach, których nie da się naprawić poprzez wprowadzenie prawidłowego genu. Ale pojawiło się światełko w tunelu – terapia wykorzystująca technikę CRISPR/Cas9, którą opisano w Journal of Experimental Medicine.
Prof. Kai Yao z Wuhan University of Science and Technology mówi:
Zdolność do edycji genomu komórek siatkówki, w szczególności nieprawidłowych lub umierających fotoreceptorów, dostarczyłaby znacznie bardziej przekonujących dowodów na potencjalne zastosowania tych narzędzi do edycji genomu w leczeniu chorób takich jak retinopatia barwnikowa.
Myszom ponownie przywrócono wzrok – tym razem w nieco inny sposób
Retinopatia barwnikowa (retinis pigmentosa, RA) to choroba rozpoczynająca się już w okresie młodzieńczym i związana z odkładaniem się barwnika w siatkówce oka, z zaburzeniami krążenia w obrębie siatkówki i stopniowym pogorzeniem wzroku. Początkowo zmiany dotyczą tylko fotoreceptorów, ale finalnie dotykają także komórek warstw wewnętrznych siatkówki.
Czytaj też: Terapia genowa “obudziła” ważne funkcje w mózgu. Czy osoby ze ślepotą barw czeka już kolorowa przyszłość?
Choroba ma charakter dziedziczny i postępuje wraz z wiekiem. Początkowo objawia się pogorszeniem widzenia w ciemności, nawet do tzw. nyktalopii (ślepoty nocnej), sukcesywnie pogarsza się widzenie obwodowe, które może doprowadzić do tzw. widzenia lunetowego. Zmiany w budowie siatkówki są widoczne na różnych etapach choroby, a finalnie tarcza nerwu wzrokowego traci różowy kolor na rzecz woskowego, co jest związane z zanikiem nerwu wzrokowego. Ślepota jest tylko kwestią czasu.
Nie ma skutecznych sposobów leczenia retinopatii barwnikowej, jedyne nadzieje wiąże się z terapiami genowymi, próbami modyfikacji apoptozy czy transplantacjami siatkówki. Choroba jest spowodowana mutacjami w ponad 100 różnych genach, a naprawa ich wszystkich – z jakiegokolwiek poziomu – jest niemożliwa.
Zespół prof. Yao próbował uratować wzrok myszom cierpiącym na RA skupiając się na mutacji w genie kodującym krytyczny enzym, znany jako PDE6β. W tym celu uczeni opracowali nowy, bardziej uniwersalny system edycji genów CRISPR/Cas9, który nazwali PESpRY, pozwalający na korygowanie różnych rodzajów mutacji genetycznych, niezależnie od ich lokalizacji w genomie. W przypadku “klasycznego” CRISPR/Cas9 możliwości są ograniczone.
Kiedy “zaprogramowano” PESpRY na naprawdę genu kodującego PDE6β, system był w stanie skorygować mutację i przywrócić produkcję funkcjonalnego białka. Tylko tyle wystarczyło, by zapobiec śmierci fotoreceptorów (pręcików i czopków) oraz przywróciło prawidłową pobudliwość na światło. Testy behawioralne przeprowadzone na myszach jednoznacznie wykazały, że widzenie zostało przywrócone – nawet u podeszłych wiekowo osobników. Zwierzęta poddane terapii potrafiły znaleźć drogę w labiryncie prawie tak dobrze jak zdrowe gryzonie, a przy tym wykazywały typowe ruchy głową w odpowiedzi na bodźce świetlne.
Czytaj też: Odkryto system CRISPR/Cas sprzed 2,6 mld lat. To może być nowa era edycji genów
Mimo iż terapia opracowana przez chińskich uczonych to wielkie osiągnięcie, warto powstrzymać się przed wieszczeniem nadejścia “leku na ślepotę” u ludzi. Jak na razie nie ma żadnych informacji dotyczących zarówno skuteczności, jak i bezpieczeństwa tej metody u ludzi. Uczeni muszą przeprowadzić jeszcze wiele eksperymentów, zanim w ogóle zaczną myśleć o jakichkolwiek badaniach klinicznych z udziałem ludzi. Jeżeli jednak system PESpRY okaże się skuteczny także u nas, może otworzyć zupełnie nowe możliwości leczenia wielu postaci ślepoty, nie tylko retinopatii barwnikowej.