Genterapi mot brist på alfa-1-antitrypsin

En grupp forskare har gjort framsteg inom genterapi för alfa-1-antitrypsinbrist visar en studie publicerad i Nature.
Alfa-1-antitrypsinbrist är en ärftlig sjukdom där det produceras otillräckliga mängder av skyddsproteinet alfa-1-antitrypsin, vilket leder till risk för sjukdomar som levercirros och emfysem. Forskare i Lund upptäckte sjukdomen på 1960-talet och det finns många olika mutationer i genen som kodar för proteinet.

I den aktuella studien använde forskarna inducerade pluripotenta stamceller (iPS-celler) som erhölls från hudbiopsier av patienter med alfa-1-antitrypsinbrist. Med hjälp av en modifierad molekyl som kallas zinkfingernukleas lyckades de klippa genen vid mutationsplatsen och ersätta den med en fungerande bit DNA som kallas piggyBac. Detta genomfördes på båda kromosomerna. Patienter med alfa-1-antitrypsinbrist är homozygota för den skadade genen. Efter ingreppet hade cirka 11 procent av stamcellerna den normala DNA-sekvensen på båda kromosomer.

Forskarna lyckades sedan omvandla de reparerade stamcellerna till celler som liknar leverceller. De omvandlade cellerna har hepatocytliknande egenskaper, såsom förmågan att lagra glykogen, producera albumin och ha cytokrom P450-aktivitet. Forskarna transplanterade sedan dessa hepatocytliknande celler till möss med alfa-1-antitrypsinbrist. Det visade sig att cellerna började producera alfa-1-antitrypsinproteinet efter några veckor.

Inducerade pluripotenta stamceller har en intressant potential eftersom de teoretiskt sett kan användas för att ersätta skadade celler eller modifieras för att ha egenskaper som bärarens egna celler saknar. En utmaning med metoden är att inducerade pluripotenta stamceller tenderar att mutera, så för att säkerställa att detta inte hade skett genomfördes en sekvensering av cellernas arvsmassa innan de återfördes till levern. Dessutom producerade endast ett fåtal transplanterade celler i mössens levrar faktiskt alfa-1-antitrypsin.

Även om den aktuella studien bara presenterar mycket preliminära resultat och dessutom har utförts på möss, är den principiellt intressant eftersom den visar att autolog stamcellsbaserad genterapi verkar kunna fungera.

Genterapi mot Cystisk fibros

I en studie publicerad i tidskriften Lancet Respiratory Medicine har man rapporterat att genterapi mot cystisk fibros gett en viss förbättring av lungfunktionen jämfört med placebo.

Cystisk fibros är en sjukdom som orsakas av en defekt i genen CFTR, och sedan genen klonades 1989 har man tittat på möjligheten till genterapi vid sjukdomen.

Tidigare försök med virala vektorer har inte varit framgångsrika. I den nuvarande fas IIb-studien har man utforskat den kliniska effekten av en icke-viral behandling, CFTR-liposomkomplexet pGM169/GL67A, som administrerades upprepade gånger via inhalation till luftvägarna.

Studien inkluderade 140 patienter som randomiserades till antingen placebo (saltlösning) eller aktiv behandling var 28:e dag under ett års tid. Det primära utfallet var den relativa procentuella förändringen i FEV1, vilket är ett mått på lungfunktionen som mäts genom spirometri. Patienterna var 12 år eller äldre och hade FEV1-värden på 50–90 procent, samt olika kombinationer av CFTR-mutationer.

Efter ett års uppföljning observerades en signifikant, men måttlig, effekt hos de patienter som fick aktiv behandling jämfört med placebogruppen (3,7 procent; 95 procents konfidensintervall 0,1–7,3). Effekten var också signifikant för de sekundära utfallsmåtten FVC (forcerad vitalkapacitet) och ”air trapping” enligt datortomografi, men inte för andra lungfunktionsmått, bildtekniker eller livskvalitet. Det fanns ingen skillnad i effekt beroende på kön, ålder eller typ av mutation. Däremot tydde resultaten på att patienter med allvarligare sjukdom hade en bättre respons på behandlingen.

Alla patienter upplevde biverkningar, och det fanns ingen signifikant skillnad mellan dem som fick aktiv behandling och dem som fick placebo. Sex allvarliga biverkningar rapporterades hos patienter som fick pGM169/GL67A, men ingen av dem kunde kopplas till behandlingen.

Även om resultaten är uppmuntrande betonar författarna att effekten är blygsam och snarare stabiliserar än förbättrar FEV1-värdet. Det finns också en möjlighet att DNA-liposomkomplexet i sig hade en viss effekt, eftersom placebogruppen inte fick en liknande behandling utan verkan. Dessutom var resultaten heterogena, med vissa patienter som svarade väl på behandlingen medan andra inte svarade alls. Författarna föreslår att en större studie genomförs där patienterna delas in i olika grupper för att undersöka mekanismen bakom skillnaderna i behandlingssvar. Man konstaterade att behandlingens effektivitet måste stärkas och att en mer långsiktig effekt måste visas innan genterapi kan bli lämplig för klinisk användning.