Еще 5 лет назад технология CRISPR была интересна лишь горстке биологов по всему миру. За прошедшее с тех пор время она стала одной из самых перспективных биотехнологий и магнитом для миллиардных инвестиций. Пришло время испытать возможности CRISPR в медицинских исследованиях с настоящими пациентами.
Как сообщает The Wired, на прошлой неделе компания Crispr Therapeutics, основанная одной из пионеров CRISPR Эммануэль Шарпентье, объявила о планах начать клинические испытания. Компания обратилась к европейским регуляторам с просьбой вынести решение о лечении бета-талассемии с помощью генетического редактирования. Исследование технологии, позволяющей вносить изменения в клетки-предшественники эритроцитов, может начаться уже в следующем году. Одновременно Crispr Therapeutics подаст в FDA заявку по поводу лекарства для лечения серповидно-клеточной анемии.

Оба заболевания связаны с мутациями в единственном гене HBB, производящем бета-глобин, субъединицу гемоглобина. Одна мутация приводит к низкому производству гемоглобина; а другая проявляется в искажении формы эритроцитов. Обе болезни вызывают анемию, боль и повышенный риск заражения инфекциями. Crispr Therapeutics разработала способ лечить их одним способом.
Можно было бы ожидать, что целью терапии будет ген HBB, но исследователи пошли иным путем. Они усиливали экспрессию другого гена, который ответствен за производство фетального гемоглобина. Фетальный гемоглобин служит для переноса кислорода между матерью и плодом. Его производство продолжается до возраста шести месяцев, после чего организм переходит на взрослый вариант. Лечение, разработанное Crispr Therapeutics, заключается в простом снятии запрета на производство фетального гемоглобина.
Из образца крови пациента выделяются кроветворные стволовые клетки пациента. Затем через них пропускается электрический заряд, позволяющий частицам Crispr проникать в клетки и включать нужный ген. Чтобы освободить место для отредактированных стволовых клеток, существующие клетки костного мозга пациента уничтожаются излучением или высокими дозами химических препаратов. В течение недели после введения новые клетки находят путь в костный мозг и начинают производить эритроциты с эмбриональным гемоглобином.

Эксперименты на культурах клеток человека и животных показали высокую эффективность методики. После редактирования более 80% стволовых клеток содержат по крайней мере одну отредактированную копию гена. Этого достаточно, чтобы повысить уровень экспрессии на 40%.и значительно облегчить симптомы пациентов с талассемией и серповидно-клеточной анемией.
Соперник Crispr Therapeutics, компания Editas, планировала в этом году приступить к генетической терапии редкого наследственного заболевания глаз, известного как амавроз Лебера. Однако нехватка одного из элементов заставила руководство отложить начало клинических испытаний до середины 2018 года. Среди других компаний, намеренных в ближайшем будущем начать лечить генетические заболевания с помощьюCRISPR и других методов редактирования геномов, Intellia Therapeutics и Sangamo Therapeutics. Ранее CRISPR уже использовалась в медицине, но еще никогда — для борьбы с наследственными заболеваниями.

CRISPR не является безупречной технологией: внедрение новых генов и редактирование существующих чревато риском нежелательных мутаций. Чтобы избежать его, ученые разработали аналог технологии, обходящийся без разрезания ДНК.