Seit seiner Entdeckung hat die CRISPR-Cas9-Genbearbeitung die Grenzen der Genommodifikationen erweitert. Erst letzten Monat haben wir berichtet, wie Forscher CRISPR zur Fixierung von Cholesterin bei Affen. In einem großen Durchbruch injizierten Forscher des University College London UCL nun CRISPR in das Blut von sechs Menschen mit einer genetischen Erkrankung. Drei von ihnen zeigten vielversprechende Ergebnisse und ebneten den Weg für weitere Studien mit diesem Ansatz.
Transthyretin-Amyloidose ist eine langsam fortschreitende Erkrankung, die durch eine Mutation verursacht wird - einen genetischen Defekt im TTR-Gen. Die Mutation führt dazu, dass das von Leberzellen produzierte Transthyretin-Protein sich falsch faltet, was zu einer Amyloidose führt, die aus abnormalen Proteinablagerungen im Körper besteht. TransthyretinAmyloide treten in den Nerven auf, die Gehirn und Rückenmark mit Muskeln und Sinneszellen verbinden, was zu einem Verlust von Empfindungen wie Schmerzen, Hitze und Berührung in den Extremitäten des Körpers führt.
Die Ablagerungen treten im Laufe der Jahre auf und die Symptome können zwischen dem 20. und 70. Lebensjahr auftreten. Der Zustand tritt aufselten bei Menschen europäischer Abstammung wird aber häufiger in Afrika gesehen. Patisiran ist ein zugelassenes Medikament zur Behandlung dieser Erkrankung.
Die meisten CRISPR-bezogenen Behandlungen beinhalten die Behandlung der Zellenin-vitro, oder außerhalb des Körpers, und dann werden sie in das Zielorgan injiziert. Mit CRISPR in-vivo, oder im Inneren des Körpers, ist ein ganz anderes Ballspiel, bei dem der gesamte Bearbeitungsaufbau innerhalb der Zellen transportiert werden muss.
Forscher von Regeneron Pharmaceuticals und Intellia Therapeutics haben eine injizierbare CRISPR-Behandlung mit einer einfachen Operation entwickelt. Sie verwendeten Messenger-RNAs mRNAs, die Anweisungen zur Herstellung von Proteinen enthalten. Da die Wirtszelle die mRNAs verwenden kann, um ihre eigenen Proteine herzustellen, haben die Forscher einfacherforderlich, um genügend Informationen zu senden, um die CRISPR-Bearbeitung innerhalb der Zelle zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck injizierten sie zwei Boten-RNAs mRNAs, eine identifizierte die Mutation im TTR-Gen und eine stellte das Cas-Protein her, das die DNA an der gerichteten Stelle schneiden kann. Da Leberzellen aktiv Fremdpartikel aufnehmen und die Stelle sindUrsprungs der Krankheit wurde die anstehende Aufgabe einfacher.
Die mRNAs wurden in Lipidpartikel eingeschlossen, die von den Leberzellen aufgenommen wurden und den mRNAs den Eintritt in die Zelle ermöglichten. Dort angekommen produzierte die Zellmaschinerie das notwendige Cas-Protein, das die von der anderen mRNA erkannte Mutationsstelle schneidet.Der hauseigene DNA-Reparaturmechanismus setzte ein und reparierte die Schnittstelle, ließ jedoch dieses Mal das Gen aus und stoppte dadurch die Produktion des falsch gefalteten Proteins.
Drei Personen, die höhere Dosen dieser Behandlung erhielten, zeigten einen Abfall der TTR-Proteinspiegel in der Bereich von 80-96 Prozentnach 28 Tagen Behandlung. Dies ist vergleichbar mit dem 81-prozentigen Rückgang, der mit dem zugelassenen Medikament Patisiran beobachtet wurde. Die Symptome können einige Monate dauern, bis sie abklingen.
Jennifer Doudna, Nobelpreisträgerin für ihre Entdeckung von CRISPR, sagte Wissenschaftsmagazin dass diese Forschung „ein entscheidender erster Schritt ist, um jedes Gen, das Krankheiten verursacht, überall im Körper zu inaktivieren, zu reparieren oder zu ersetzen.“
Angesichts des aktuellen Entwicklungstempos im Bereich der CRISPR-Bearbeitung, Wolliges Mammut-Revival ist vielleicht nicht so weit weg.