Kolejną sztuczką dla CRISPR jest usunięcie bólu związanego z edycją genów

piechur z ogniem Joshua Newton/Unsplash

Uliczny wykonawca miał zaledwie 10 lat. Wbijał sobie noże w ramiona i chodził po rozżarzonych żarach. W wieku 14 lat był martwy. Ktoś skłonił go do skoku z dachu. Zrobił to, wiedząc, że to nie zaszkodzi.

Przypadek pakistańskiego chłopca z rzadkim zaburzeniem genetycznym był opisany w 2006 roku . Czuł ciepło i zimno oraz fakturę przedmiotów. Ale nigdy nie czuł bólu.

Teraz naukowcy połączyli odkrycie z narzędziem do edycji genów CRISPR, co według nich jest krokiem w kierunku terapii genowej, która może blokować silny ból spowodowany cukrzycą, rakiem lub wypadkami samochodowymi bez uzależniającego działania opioidów.

Nowe podejście do zwalczania bólu, które naśladuje rzadką mutację DNA pakistańskiego chłopca, zostało zademonstrowane na myszach w laboratorium Prashant Mali na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Badania prowadziła Ana Moreno, obecnie CEO startupu, Przeglądaj terapie , który planuje opracować metodę leczenia bólu CRISPR.

Badania, w których zastosowano CRISPR do tymczasowego zablokowania kluczowej cząsteczki w neuronach przenoszących ból w rdzeniu kręgowym myszy, opisano w praca preprint opublikowana w lipcu . Firma nie chciała komentować przed formalnym opublikowaniem raportu, ale pomysł polega na wstrzyknięciu do płynu mózgowo-rdzeniowego cząsteczek wirusa zawierających zmodyfikowaną wersję CRISPR zaprojektowaną do przerywania sygnałów bólowych.

Pierwsze testy terapii genowych CRISPR na ludziach rozpoczęły się dopiero niedawno. W tym roku CRISPR Therapeutics rozpoczęło leczenie pacjenci z anemią sierpowatą , a inna firma, Editas Medicine, planuje spróbować odwrócić dziedziczną ślepotę. Oba te programy polegają na zmianie sekwencji DNA w genomie człowieka, tak aby włączyć potrzebne geny.

Leczenie bólu rozszerzyłoby terapie CRISPR na znacznie częstsze schorzenia — około 20% Amerykanów cierpi na przewlekły ból, według Centers for Disease Control and Prevention . Projekt podkreśla również, w jaki sposób, badając osobliwości genetyczne, naukowcy mogą zidentyfikować przyczyny fizycznych supermocy niektórych niezwykłych ludzi i wykorzystać edycję genów, aby przekazać je innym.

Znalezienie genu bólu

Walka o nową generację leków przeciwbólowych rozpoczęła się, gdy naukowcy skupili się na genie zwanym SCN9A , który sprawia, że ​​w nerwach występuje cząsteczka (zwana Nav1.7), która odgrywa kluczową rolę w przekazywaniu bólu do mózgu.

Dowody na centralną rolę genu pochodzą od osób z dziwnymi dziedzicznymi zespołami. Niektóre mutacje w genie powodują, że ludzie odczuwają większy ból. Tymczasem pakistański chłopiec był członkiem rodziny z mutacją, która spowodowała niepełnosprawność SCN9A całkowicie.

Wyraźny efekt różnic genetycznych — z jednej strony więcej bólu, brak bólu, jeśli mutacja dezaktywuje gen — wzbudził duże zainteresowanie firm farmaceutycznych. Gen został nazwany doskonały przykład o tym, jak wartościowe cele leków można odkryć, badając osoby z rzadkimi cechami.

Jak dotąd próby naśladowania bezbolesnego efektu za pomocą konwencjonalnych leków nie przyniosły wyraźnego sukcesu. Jedna firma, Genentech, twierdzi, że nadal poszukuje wysoce ukierunkowanych leków do blokowania Nav1.7 i niedawno opisała, jak można to zrobić za pomocą toksyn z skorpiony i ptaszniki .

Naukowcy próbowali już wcześniej zastosować terapię genową do tłumienia aktywności Nav1.7. To było próba w 2005 r. przy użyciu innej techniki modulacji genów, a co najmniej dwie firmy, Voyager Therapeutics i Coda Biotherapeutics, badają potencjalne metody leczenia.

Nowy raport jest jednak pierwszym, który wykorzystuje CRISPR do leczenia bólu u myszy. Dane dotyczące zwierząt sugerują, że nadal czułbyś płonący czajnik, ale ból może być znacznie zmniejszony, mówi John Wood z University College London. Nazywa użycie CRISPR do leczenia dużego postępu.

Oszukiwanie z bólem ma pewne wady. Osoby z mutacją DNA bez bólu mają ograniczony węch, a bez bólu nie wiedzą, kiedy doznają obrażeń. Kilku członków pakistańskiej rodziny kulało ze złamanych kończyn. Inni stracili części swoich języków – odgryźli je.

Nadal istnieje wiele pytań bez odpowiedzi na temat tego, czy CRISPR będzie użytecznym środkiem przeciwbólowym, w tym jak długo będzie trwał efekt i jak wpłynie na istniejący wcześniej ból, na co naukowcy nie zwracali uwagi. Terapia genowa jest również zaawansowana technologicznie i bardzo droga — jedna niedawno zatwierdzona terapia kosztuje 2,1 miliona dolarów.

To będzie ogromne ryzyko dla inwestorów, aby w tej chwili posunąć się do przodu, mówi Wood. To ekscytujące i jestem pewien, że tak się stanie… ale w tej chwili jest to problematyczne.

Super-żołnierze

Nowe taktyki kontroli bólu prawdopodobnie przyciągną zainteresowanie wojska, które przygląda się technologiom, które pozwolą żołnierzom poruszać się, strzelać i komunikować się przez wiele dni po kontuzji, zgodnie z abstraktem nadchodzącego wykładu Petera Murraya: Dowództwo Badań i Rozwoju Medycyny Armii USA. Murray pisze, że pytanie brzmi: czy możemy stworzyć środek przeciwbólowy, który może leczyć silny, pourazowy ból, który nie zakłóca funkcji poznawczych ani kontroli motorycznej?

W 2017 roku Władimir Putin powiedział studentom na festiwalu młodzieży w Soczi, że inżynieria genetyczna może stworzyć żołnierzy, którzy nie czują bólu ani strachu, co może być straszniejsze niż bomba atomowa.

Oprócz mutacji bez bólu istnieje wariant genetyczny, który może pozwolić kontrolerowi ruchu lotniczego – lub żołnierzowi – przetrwać cztery lub pięć godzin snu dziennie. Ponieważ techniki terapii genowej rozwijają się i stają się tańsze, możliwe może być rutynowe wzmacnianie osób z podobnymi zmianami genetycznymi.

ukryć