Kategori: genterapi

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 spinal muskelatrofi

Den  allvarligaste varianten av den ärftliga neuro-muskelära sjukdomen spinal muskelatrofi 1, SMA1 drabbar barnen före 1.5 års ålder kan nu botas med genterapi om barnen får tidig behandling (innan de väger 13.5 kilo)

Det man gör är att föra in en extra stödjande gen i kroppen.  

Behandlingen sker med Zolgensma som ges vid ett enda tillfälle och är ett av de dyraste läkemedlen i världen.

Läkemedlet ges som ett dropp till barnet på vårdavdelningen och måste göras i ordning under samma dag. 

Zolgensma bygger på ett virus som har manipulerats och som fungerar som en bärare av en frisk variant av den gen som är defekt vid spinal muskelatrofi.

Spinala muskelatrofier (SMA) är en grupp ärftliga och ovanliga sjukdomar där de motoriska nervcellerna i ryggmärgen, mellanhjärnan och förlängda märgen förtvinar och dör. De dör av brist på ett protein som normalt uttrycks av dessa celler, när det finns en frisk gen.
Motoriska nervceller återbildas inte. Man har de man föds med, och får inte fler under sin livstid. 

Varje år insjuknar 4-8 barn per 100 000 nyfödda i den svåraste och mest förekommande formen av spinal muskelatrofi; SMA typ 1. Det gör SMA typ 1 till den vanligaste orsaken till att barn dör av sjukdom i tidig ålder i Sverige.

Föräldrarna brukar upptäcka sjukdomen när barnet är i ganska ungt, ofta innan sex månaders ålder. Barnet blir slappt i kroppen, rör sig mindre än förväntat och klarar inte att hålla upp huvudet. Med tiden brukar de också få svårare att äta och småningom även att andas.

Genterapin med Zolgensma kan få de motoriska nervcellerna att uttrycka det protein som de behöver. Nästan alla barn som har behandlats i forskningsstudier med genterapin har överlevt och de som först fick Zolgensma har nu nått åtta års ålder. 

En tanke är att diagnosen SMA ska inkluderas i nyföddhetsscreening eftersom det är viktigt att sätta in behandlingen så tidigt som möjligt.  Genterapin kan enbart bromsa sjukdomen för att den inte ska göra mer skada.

Tre barn har behandlats

Efter läkemedlets godkännande i Sverige, i mars 2022, har tre barn behandlats på Karolinska Universitetssjukhuset. Det här den allra första behandling då genterapi används i kliniskt bruk i Sverige, det vill säga i sjukvård, utan att det handlar om en forskningsstudie. 

CRISPR-Cas9-baserade genterapier kan leda till ökad risk för cancer

CRISPR-Cas9-baserade genterapier kan oavsiktligt leda till ökad risk för cancer. Det visar två oberoende studier publicerade i Nature Medicine.

CRISPR-Cas9 är ett molekylärt maskineri som först upptäcktes i bakterier och som kan programmeras att på en exakt plats i genomet klippa av DNA. Gensaxen kan användas för att korrigera felaktiga delar i DNA:t

Två oberoende studier, dels en studie från Karolinska Institutet i samarbete med Helsingfors universitet och en studie från Novartis Institut för biomedicinsk forskning i Boston, publicerade i tidskriften Nature Medicine visar att terapeutisk tillämpning av genredigeringsverktyget kan öka risken för cancer.
I laboratorieförsök med mänskliga celler visar forskarna att CRISPR-Cas9 aktiverar ett protein kallat p53, som fungerar som cellens “första hjälpen” vid skador på DNA. När p53-proteinet är aktivt blir CRISPR-Cas9-genredigeringen mindre effektiv. Celler som saknar p53 eller inte kan aktivera proteinet får därför bättre resultat av genredigeringen. Brist på p53 är också känt för att bidra till att celler börjar växa okontrollerbart och omvandlas till cancerceller.

Genom att plocka ut celler som med hjälp av CRISPR-Cas9-tekniken lyckats reparera den skadade gen som man tänkt reparera, kan man oavsiktligt komma att välja celler utan funktionellt p53. Om cellerna sedan transplanteras in i en patient kan de ge upphov till cancer.

Källor:



Nature Medicine, online 11 juni 2018, CRISPR/Cas9-genome editing induces a p53-mediated DNA damage response Emma Haapaniemi, Sandeep Botla, Jenna Persson, Bernhard Schmierer och Jussi Taipale

Nature Medicine online 11 juni 2018 p53 inhibits CRISPR–Cas9 engineering in human pluripotent stem cells Robert J. Ihry, Kathleen A. Worringer, Max R. Salick, Elizabeth Frias, Daniel Ho, Kraig Theriault, Sravya Kommineni, Julie Chen, Marie Sondey, Chaoyang Ye, Ranjit Randhawa, Tripti Kulkarni, Zinger Yang, Gregory McAllister, Carsten Russ, John Reece-Hoyes, William Forrester, Gregory R. Hoffman, Ricardo Dolmetsch & Ajamete Kaykas

Genterapi mot blödarsjuka

Det finns olika former av blödarsjuka med olika svårighetsgrad, men gemensamt för dem alla är att blodet inte koagulerar som det ska, vilket gör det svårt att stoppa en blödning.

Traditionell behandling mot blödarsjuka är med sprutor med de koagulationsfaktorer som saknas.

Läkemedelsföretaget Pfizer utvecklar nu även en behandling mot blödarsjuka som använder genteknik och som går ut på att tillföra gener till kroppen så att kroppen själv kan producera alla komponenter som behövs för att blodet ska kunna levra sig.

Det man gör är att plocka ut en frisk gen från en människa och stoppar in den i ett virus som via blodsystemet ges till en person med blödarsjuka. Viruset kommer att ta sig till patientens lever och lämna av den friska dna-strängen till de celler som producerar koagulationsfaktorer så att de fungerar normalt.

Metoden är under utvecklande och det är inte klart om det kommer att bli en godkänd metod mot sjukdomen.

Genterapi CAR-T mot en viss typ av blodcancer

Hösten 2017 godkändes i USA genterapimetoden CAR-T mot en viss typ av blodcancer. En liknande metod har godkänts i USA mot cancer i lymfsystemet.

Behandlingen innebär att man plockar ut T-celler, en variant av vita blodkroppar ur patientens blod och i laboratoriet klipps genmaterial in i de vita blodkropparna så att de blir bättre på att känna igen och förstöra cancerceller. Sedan förs de genförändrade blodkropparna tillbaka till blodbanan och cellerna är nu bättre rustade för att bekämpa tumören.

Även en forskargrupp vid Uppsala Universitet arbetar med en metod för genterapi som är mycket snarlik den i USA först godkända CAR-T behandlingen.

Genterapi mot sicklecellanemi

Ett forskarteam i Frankrike har med genterapi kunnat behandla den ärftlig blodsjukdomen sicklecellanemi som miljoner människor lider av.

Sicklecellanemi är världens vanligaste genetiska sjukdom. Sjukdomen innebär att de röda blodkropparna inte fungerar som de ska. En följd är blodbrist (anemi) och förutom att patienterna blir beroende av blodtransfusioner kan den även ge upphov till mycket smärtsamma tillstånd när blodkropparna fastnar och klumpar ihop sig i blodkärlen.

Det man gjorde var att ta ut lite av pojkens benmärgsstamceller och tillföra gener som producerar en korrekt variant av det felande proteinet (beta-globin). Cellerna odlades och transplanterades sedan tillbaka till pojken och efter cirka tre månader började pojkens blodkroppar att normaliseras.

Efter ett par år kunde pojken leva helt utan mediciner och tester har visat att blodet är friskt.

Sedan dess har forskarna behandlat ytterligare ett tiotal patienter och resultaten är lovande men längre uppföljningstid behövs för att veta om – och i så fall hur – behandlingen fungerar på lång sikt.

Trots behandlingen kan patienterna komma att behöva enstaka blodtransfusioner framöver i alla fall, eftersom de felaktiga generna finns kvar.

En nackdel är att behandlingen är dyr varför den kan komma att bli begränsad till rika länder, samtidigt som många sjuka finns i fattiga länder. Den felaktiga genvarianten som orsakar sicklecellanemi är framför allt vanlig i Afrika, eftersom sjukdomen innebär ett visst skydd mot malaria.