Ny studie: prime editing åtgärdar cystisk fibros-mutation i mänskliga lungceller

StockholmForskare vid Broad Institute of MIT och Harvard, tillsammans med University of Iowa, har utvecklat en ny metod för genredigering som kan hjälpa till att behandla cystisk fibros. Cystisk fibros är en vanlig genetisk sjukdom som orsakar att tjockt slem byggs upp i lungorna, vilket leder till andningssvårigheter och infektioner. Nuvarande behandlingar, såsom Trikafta, har förbättrat patienternas liv, men kan ge biverkningar som grå starr och leverskador och är mycket dyra, med en kostnad på cirka 300 000 dollar per år.

Prime-redigering är en ny och exakt metod för att ändra gener. Den visar lovande resultat för att rätta till den vanliga mutationen som orsakar cystisk fibros, särskilt i CFTR-genen, som påverkar 85% av patienterna med cystisk fibros. Till skillnad från vissa andra metoder behöver prime-redigering inte skapa dubbla strängbrott i DNA, vilket kan göra den både säkrare och mer effektiv.

Forskare har använt prime editing för att korrigera mutationen som orsakar cystisk fibros i mänskliga lungceller, vilket återställde cellernas funktion till nivåer jämförbara med de som uppnås av läkemedlet Trikafta. Denna metod kan lägga till, ta bort eller ändra DNA och orsakar färre oönskade genetiska förändringar än CRISPR/Cas9-tekniken.

Mutationer i CFTR-genen orsakar cystisk fibros genom att störa funktionen hos jonkanaler i cellmembranet. Den vanligaste mutationen är en deletion av tre baspar, känd som CTT-deletion. Denna deletion leder till att proteinet viks felaktigt och bryts ner, vilket påverkar dess normala funktion negativt.

Teamet under ledning av David Liu vid Broad Institute genomförde sex förändringar för att förbättra prime editing. De förbättrade guide-RNA:erna som styr redigeringen, ändrade prime editor-proteinet och gjorde det lättare att nå målplatsen.

Läs också:

Idag · 18:00

Nya fynd: tropiska oväder sprider oväntad gammastrålning

Förbättringarna gav betydligt bättre resultat. De uppnådde 60 procents effektivitet i mänskliga lungceller och 25 procent i patientens lungceller, vilket är ett stort steg framåt jämfört med äldre metoder som korrigerade mindre än 1 procent. Dessutom orsakade den nya metoden 3,5 gånger färre oönskade förändringar.

För att ta steg framåt behöver forskare hitta metoder för att effektivt leverera prime-editing-verktygen. Det innebär att de måste komma på hur dessa genredigeringsverktyg kan nå luftvägarna hos både möss och människor. Nya tekniker, som användning av små lipidpartiklar som kan transporteras till lungorna hos möss, visar lovande möjligheter för snabbare klinisk användning.

Den spännande delen är möjligheten till en permanent behandling för cystisk fibros. För närvarande behöver patienter ta medicin varje dag. Om genredigeringstekniker som prime editing fungerar bra, kan de minska behovet av dagliga behandlingar och minska biverkningar.

Prime-redigering är ett stort framsteg för genetiska behandlingar. Det är mer precist och har färre biverkningar än äldre metoder. Vi bör dock vara försiktigt optimistiska. Nästa utmaning är att förbättra hur denna terapi levereras in i kroppen. Om forskare kan lösa detta kan det förändra sättet vi behandlar cystisk fibros och andra genetiska sjukdomar, från pågående behandlingar till möjliga botemedel.