Μια σημαντική επιστημονική πρόοδος σημειώθηκε στον τομέα της γονιδιακής θεραπείας, καθώς ερευνητές του UT Southwestern Medical Center κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν λιπιδικά νανοσωματίδια για την επιδιόρθωση του DNA σε ποντίκια που πάσχουν από ανεπάρκεια άλφα-1 αντιθρυψίνης (AAT), μια σπάνια κληρονομική πάθηση που προσβάλλει το ήπαρ και τους πνεύμονες. Τα νανοσωματίδια αυτά – μικροσκοπικές σφαίρες λίπους 100.000 φορές μικρότερες από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας – προγραμματίστηκαν ώστε να μεταφέρουν γενετική θεραπεία επιλεκτικά στα δύο αυτά όργανα, επιτυγχάνοντας διόρθωση στο 40% των ηπατικών και στο 10% των πνευμονικών κυττάρων.
Η γενετική βάση της νόσου
Η ανεπάρκεια AAT προκαλείται από μεταλλάξεις στο γονίδιο SERPINA1, το οποίο φυσιολογικά παράγει την πρωτεΐνη άλφα-1 αντιθρυψίνη. Η πρωτεΐνη αυτή παράγεται στο ήπαρ και προστατεύει τους πνεύμονες από φλεγμονώδη ένζυμα. Όταν η πρωτεΐνη είναι ελαττωματική, συσσωρεύεται στο ήπαρ, ενώ οι πνεύμονες παραμένουν απροστάτευτοι, οδηγώντας σε σοβαρές πνευμονικές και ηπατικές βλάβες. Η παραδοσιακή θεραπεία με ενίσχυση πρωτεΐνης μέσω πλάσματος δεν είναι θεραπευτική. Έτσι, η γονιδιακή θεραπεία αποτελεί την πιο ελπιδοφόρα κατεύθυνση.
Ο ρόλος των νανοσωματιδίων
Τα λιπιδικά νανοσωματίδια είναι γνωστά από τα εμβόλια mRNA. Ωστόσο, μέχρι τώρα παρουσίαζαν πρόβλημα στόχευσης, καθώς συγκεντρώνονταν κυρίως στο ήπαρ. Ο καθηγητής Daniel Siegwart και η ομάδα του έλυσαν το πρόβλημα αυτό προσθέτοντας ένα πέμπτο συστατικό, γνωστό ως DORI, το οποίο οδήγησε τα νανοσωματίδια κατευθείαν στους πνεύμονες, παρακάμπτοντας το ήπαρ. Με τη νέα σύνθεση, τα νανοσωματίδια φόρτωσαν έναν “γονιδιακό διορθωτή βάσης” (base editor) που διόρθωσε τη μεταλλαγμένη εκδοχή Z του γονιδίου SERPINA1 σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με AAT. Το αποτέλεσμα ήταν αποκατάσταση κατά 80% της ηπατικής λειτουργίας και 90% των πνευμόνων, όπως ανέφερε ο Siegwart.
Επόμενα βήματα και προοπτικές
Παράλληλα, η εταιρεία Beam Therapeutics δοκιμάζει την πειραματική θεραπεία BEAM-302 σε κλινικές μελέτες φάσης 1. Αν και η θεραπεία στοχεύει μόνο το ήπαρ, υπάρχουν ενδείξεις ότι η επιδιόρθωση και στους πνεύμονες είναι απαραίτητη. Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να προχωρήσει σε μελέτες σε άλλα ζωικά μοντέλα, όπως οι νυφίτσες, για να αξιολογήσει τη μακροχρόνια αποτελεσματικότητα. Παράλληλα, η εταιρεία ReCode Therapeutics, την οποία συνίδρυσε ο Siegwart, μελετά παρόμοιες θεραπείες για άλλες σπάνιες γενετικές παθήσεις όπως η κυστική ίνωση και η πρωτογενής δυσκινησία των κροσσών.
Η συγκεκριμένη ανακάλυψη αποτελεί σημαντικό βήμα προς τη στοχευμένη γονιδιακή θεραπεία πολλών οργάνων και ενδέχεται να αλλάξει τα δεδομένα στη θεραπεία σπάνιων νοσημάτων στο άμεσο μέλλον.