Tyrimas, paskelbtas Klinikinių tyrimų žurnalas Pavadinimas „Vienos dozės genomo redagavimo terapija išgelbėja klausos ir vestibuliarines funkcijas suaugusioms pelėms, sergančioms DFNA41 kurtumu“, pateikia sėkmingo genų redagavimo technologijos naudojimo pavyzdį, skirtą pelių genetinio klausos praradimo modeliui gydyti.
Zheng-yi Chen, Dphil, „Eaton-PeaBody Laboratories“ asocijuotasis mokslininkas, ir Ines ir Fredrick Yeatts pirmininkas Otolaringologijoje, „Mass Eye and Ear“, yra vyresnioji ir korektoriaus autorius.
Tyrėjai sukūrė vienkartinį genų redagavimo gydymą, kuris atkūrė suaugusiųjų pelių klausą ir pusiausvyrą su genetine klausos praradimo forma, vadinama DFNA41, kuri taip pat randama žmonėms.
Jie panaudojo virusinį vektorių su nekenksmingu su adeno-susijusiu virusu (AAV), kad į pelės vidinę ausį būtų galima pateikti tikslias genų redagavimo įrankius. Šis redagavimas specialiai pašalino kenksmingą genetinę mutaciją, išlaikant sveiką geną nepažeistą.
Dėl to gydomos pelės atgavo ilgalaikę klausą ir pusiausvyrą. Gene redagavimo gydymas dar labiau apsaugojo peles nuo padidėjusio jautrumo iki triukšmo sukelto klausos praradimo.
Atsižvelgiant į pastarojo meto sėkmę, naudojant genų terapiją, kad būtų galima gydyti skirtingą vaikų genetinio klausos praradimo formą (vienoje ir abiejose ausyse), tyrėjai mano, kad šis darbas gali tapti gydymu pacientams, sergantiems DFNA41.
Tyrimo metu komanda ištyrė, ar vienos dozės, genų redagavimo terapija gali saugiai ir veiksmingai ištaisyti specifinę genetinę mutaciją (P2RX2 V60L), sukeliančią DFNA41, ir ar ši terapija gali atkurti klausymą suaugusių gyvūnų modeliuose, o tai geriau imituoja žmogaus gydymo sąlygas.
Jie siekė išsiaiškinti, ar yra didesnė nauda, jei intervencija vykdoma anksčiau, ir norėjo nustatyti, ar šis požiūris galėtų apsaugoti nuo tolesnės žalos nuo garsaus triukšmo ir vestibuliarinės disfunkcijos. Tai yra esminiai žingsniai siekiant galutinio tikslo – pasakyti tyrėjams saugiai išversti šį gydymą žmonėms.
Tyrėjai naudojo genų redagavimo metodą, pagrįstą CRISPR-CAS9 technologija, kurią AAV2 vektorius pateikė tiesiai į suaugusiojo pelės modelio su DFNA41 vidine ausimi. Tikslas buvo selektyviai išjungti „P2RX2“ geno mutantinę kopiją, nepaveikdamas sveiko. Tai padaryti yra labai sudėtinga, nes tarp normalių ir mutantinių genų sekų yra tik vienas nukleotidų skirtumas.
Norėdami tai pasiekti, jie suprojektavo labai specifinius genų redagavimo įrankius (SACAS9 su mutacijos nukreipimo kreipiančiu RNR), kad vėliau jie buvo pateikiami naudodami minimaliai invazinę injekciją per apvalią ausies langą. Šis chirurginis pristatymo metodas buvo sėkmingai naudojamas žmonėms.
Komanda patikrino redagavimo tikslumą ir saugumą atlikdama genetinę sekos nustatymą ir audinių analizę, stebėdama klausos ir pusiausvyros pokyčius laikui bėgant, naudojant standartinius klausos ir vestibuliarinius testus. Jie taip pat palygino intervencijų gydymo poveikį skirtingais laiko tarpsniais.
Galiausiai komanda siekė patvirtinti panašią redagavimo strategiją žmogaus pacientų gautoms kamieninėms ląstelėms, kad įvertintų jos klinikinio vertimo potencialą.
Tyrėjai nustatė, kad viena genų redagavimo terapijos injekcija į suaugusiųjų pelių vidinę ausį sėkmingai ir specialiai išjungė kenksmingą P2RX2 geno mutaciją, išsaugodami normalų geną. Gydant šią mutaciją, suaugusiųjų pelėms buvo atkurta ilgalaikė klausa ir pusiausvyra.
Tyrimas taip pat parodė, kad šis požiūris yra saugus, sumažinant rizikos veiksnius, tokius kaip ne tikslinis poveikis-arba terapija, daranti įtaką kitam genams, išskyrus konkretų, orientacinį,-arba virusinę DNR integraciją.
Jie taip pat nustatė, kad terapija užkirto kelią tolesniam klausos praradimui, kurį sukelia garsus triukšmo poveikis. Ši išvada yra svarbi, nes ši padidėjusia klausos nuostolių rizika dėl triukšmo poveikio yra žinoma DFNA41 pacientų rizika.
Komanda sako, kad jų tyrimas taip pat parodė geresnį ankstyvosios intervencijos gydymo poveikį, o tai rodo, kad panaši strategija turėtų būti taikoma žmonėms. Jie sako, kad šis požiūris gali būti pažadėtas kaip gydymas su žmonėmis, nes jie nustatė veiksmingą ir specifinę redagavimo strategiją pacientų gautos kamieninėse ląstelėse, turinčiose tą pačią žmogaus mutaciją (P2RX2 V60L).
Šis tyrimas rodo, kad genų redagavimas gali būti naudojamas kaip vienkartinis, ilgalaikis gydymas, siekiant išgelbėti klausą ir pusiausvyrą suaugusiesiems, sergantiems genetiniais vidiniais ausų sutrikimais-tai, kas anksčiau manoma, kad tai įmanoma tik ankstyvojo vystymosi metu.
Ši išvada turi keletą pagrindinių padarinių ir gali paruošti kelią būsimiems bandymams, kuriuose tikrinami genų redagavimo metodai klausos ir pusiausvyros sutrikimams.
Pirma, gali būti terapinis proveržis, pirmą kartą parodantis, kad tikslus genų redagavimas gali veiksmingai gydyti dominuojantį, progresyvų klausos praradimą visiškai subrendusiose ausyse-priartėti prie žmonių arčiau realaus pasaulio pritaikymo žmonėms.
Dabartiniai bandymai buvo skirti vaikams, gimusiems su kurtumu. Tyrimas parodė, kad šis požiūris gali būti taikomas pacientams, kuriems pasireiškia uždelstas klausos praradimas, nuo vaikystės iki pilnametystės. Tyrimo metu taip pat nustatyta dviguba pusiausvyros funkcijos gelbėjimo ir apsaugos nuo triukšmo sukelto klausos praradimo nauda, suteikianti papildomą apsaugą žmonėms, turintiems genetinį jautrumą.
Šis darbas sudaro pagrindus pirmojo DFNA41 tyrimų, susijusių su žmogiškaisiais, tyrimus, parodydamas saugumą, ilgalaikę naudą ir sėkmę žmogaus kamieninėse ląstelėse, turinčiose tą pačią mutaciją. Šis pagrindas taip pat gali būti įmanomas kitoms suaugusiųjų paveldimos kurtumo formoms. Konkreti mutacijai skirtas terapijos dizainas pabrėžia didėjantį tikslios medicinos potencialą-apibūdina gydymo būdus konkrečiam asmens genetinei mutacijai.
Remdamiesi pelėmis ir žmogaus kamieninėmis ląstelėmis dėl įrodinėjimo koncepcijos sėkmės, tyrėjai dabar juda link klinikinio vertimo, atlikdami daugybę Ind -įgalinančių tyrimų, susijusių su genetinės klausos praradimo terapijos redagavimo, DFNA41 dėl P2RX2 mutacijų ir DFNA2 dėl KCNQ4 mutacijų. Jie siekia atlikti biologinio pasiskirstymo ir toksiškumo tyrimus, kad po kelerių metų būtų pradėtos klinikiniai tyrimai.