Ostatnia szansa Gavriela

Dr. Andrea Bannert pracuje w od 2013 roku. Doktor nauk biologicznych i redaktor medycyny początkowo prowadził badania w dziedzinie mikrobiologii i jest ekspertem zespołu od drobnych rzeczy: bakterii, wirusów, molekuł i genów. Pracuje również jako freelancer dla Bayerischer Rundfunk i różnych czasopism naukowych oraz pisze powieści fantasy i opowiadania dla dzieci.

Więcej o ekspertach Wszystkie treści są sprawdzane przez dziennikarzy medycznych.

14-letni Gavriel niedługo umrze. Chyba że da się naprawić skazę w jego genach. Do tej pory było to niezwykle trudne. Rewolucyjne odkrycie mogłoby to teraz zmienić.

Mięśnie Gavriela rozpuszczają się – każdego dnia trochę więcej. Szczęśliwy chłopiec o okrągłej twarzy i krótkich, czarnych włosach ma zaledwie 14 lat. Już dziś jeździ na wózku inwalidzkim. Najpóźniej za dziesięć lat jego mięśnie sercowe i oddechowe również ulegną awarii. Ponieważ Gavriel cierpi na rzadką chorobę dziedziczną, dystrofię mięśniową Duchenne'a. Wyrok śmierci - przynajmniej dzisiaj. Ponieważ do tej pory nie ma terapii.

To może się wkrótce zmienić. Części Gavriela, a właściwie niektóre z jego komórek mięśniowych, znajdują się obecnie w Dr. Ronald Cohn w szpitalu SickKids w Toronto. Te komórki nie kurczą się - w przeciwieństwie do tych w ciele Gavriela. Ponieważ Cohn je genetycznie zmodyfikował.

Błąd w planie

W dystrofii mięśniowej Duchenne'a pewien gen jest wadliwy, znany również jako zmutowany. Przechowuje plan ważnego białka struktury mięśni, dystrofiny. Jeśli nie można już tego odczytać i wdrożyć z powodu mutacji, mięśnie pękają. Najczęściej choroba dotyka chłopców. Ponieważ gen znajduje się na tzw. chromosomie X. Kobiety mają ich dwie, a mężczyźni tylko jedną, więc nie mogą zrekompensować wady. Około jeden na 5000 chłopców cierpi na śmiertelną chorobę.

Pomysł naprawy błędu w genie dystrofiny wydaje się oczywisty. Ale do tej pory brakowało odpowiedniego narzędzia. „W ciągu ostatnich dziesięciu lat naukowcy wielokrotnie próbowali umożliwić terapię genową za pomocą nowych metod” – powiedział Cohn dla Wszystkie jednak okazują się skomplikowane w obsłudze i niebezpiecznie nieprecyzyjne.

Nowy rozdział w medycynie

Kilka lat temu dwójka genetyków Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna przypadkowo odkryła u bakterii nożyce genowe, które potrafią bardzo precyzyjnie ciąć DNA: CRISPR / Cas9. W rzeczywistości należy do układu odpornościowego mikroorganizmów. Pomaga bakteriom zwalczać wirusy. Ale może być również używany do znajdowania i korygowania niedoskonałości w ludzkim DNA. Działa to podobnie do polecenia „Znajdź i zamień” w dokumencie programu Word. „Teraz mamy technologię, która jest bardzo precyzyjna, szybka i wydajna – i nie jest szczególnie droga” – mówi Cohn. Ekspert mówi o nowym rozdziale historii medycyny, który rozpoczął się tym odkryciem.

Cohn chce opracować terapię, która uratuje życie Gavriela. Zna chłopca od dziesięciu lat. Ojciec Gavriela skontaktował się z Cohnem po tym, jak dowiedział się, że naukowiec prowadzi badania nad dystrofią mięśni Duchenne'a. Cohn jest teraz bliskim przyjacielem rodziny Rosenfeldów.

Wirusy jako taksówki do nożyc genowych

To, co już zadziałało z komórkami mięśniowymi Gavriela na szalce Petriego, musi teraz zostać przeniesione do żywego obiektu. Aby to zrobić, Cohn i jego zespół opracowują myszy, które mają dokładnie taką samą mutację w genie dystrofiny jak Gavriel: duplikację pewnych sekcji genu, eksonów od 18 do 30. Z pomocą tak zwanych wirusów związanych z adenowirusami, które w szczególności infekują mięśnie szkieletowe i mięśnie sercowe, naukowcy następnie przenoszą system CRISPR/Cas9 do wadliwego obszaru.

Naukowcy wyposażyli wcześniej nożyczki genu Cas9 w sekwencję rozpoznawania. Jest to krótki fragment materiału genetycznego, który dokuje w wadliwej lokalizacji w DNA i kieruje nożyczki genetyczne we właściwe miejsce. To następnie oddziela zbędną sekwencję. Naturalny system naprawy komórek następnie cementuje interfejsy, a tym samym ponownie składa gen w jego funkcjonalnej formie.

Luka w zbiorze zasad

Jeśli eksperyment się powiedzie, Cohn stanie przed kolejnym problemem: aby móc dać Gavrielowi strzykawkę z wirusem obciążonym nożyczkami genowymi, musiałby być oficjalnym uczestnikiem zatwierdzonego badania klinicznego. „Ale potrzebowałbym do tego około stu dzieci” – mówi genetyk. To są przepisy dotyczące zatwierdzania nowych leków. Ale zebranie tak wielu odpowiednich pacjentów jest prawie beznadziejne: choroba jest nie tylko rzadka, ale powodują ją bardzo różne mutacje. Tylko około 15 procent dzieci Duchenne'a ma duplikację w genie dystrofiny, jak Gavriel. I tylko na nich można sprawdzić skuteczność terapii opracowanej przez Cohna. „To bardzo indywidualne traktowanie – a coś takiego nie jest jeszcze przewidziane w systemie zatwierdzania”, wyjaśnia Cohn. Przede wszystkim należałoby więc stworzyć nowe warunki ramowe.

Musiałoby to również brać pod uwagę możliwe długoterminowe skutki terapii – a te często są trudne do oceny. Tak też jest w tym przypadku: w testach na komórkach nożyce genowe przecinają się w niewłaściwym miejscu nawet w czterech procentach przypadków. Te tak zwane mutacje poza celem mogą prawdopodobnie wywołać raka. „Możemy powiedzieć, czy jest to naprawdę ryzyko, gdy zastosujemy tę metodę na ludziach” – mówi Cohn. W końcu ludzie nie są ani komórką na szalce Petriego, ani myszą.

Wyścig z czasem

Badacz pracuje z czasem, bo niedługo będzie to dla Gavriela. Prawie wszyscy pacjenci umierają najpóźniej po dwudziestce. Chłopak wciąż może się ubierać i samodzielnie jeść, ale siła jego mięśni systematycznie maleje. Niemniej Cohn ma nadzieję, że na czas znajdzie rozwiązanie dla swojego małego przyjaciela: „Widzę kolejną szansę”.

Tagi.:  włosy medycyna podróży domowe środki zaradcze