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.