"20 METŲ Tamani Harris gyveno skausmingai. Ji gimė su pjautuvo pavidalo ląstelių liga. Jos raudonieji kraujo kūneliai, padaryti plokščiais ir standžiais dėl hemoglobino mutacijos, sunkiai ir nesklandžiai judėjo kraujagyslėmis. Kelis kartus per mėnesį ją ištikdavo "krizė", kai jos ląstelės įstrigdavo kažkur kūne, todėl jai dažnai prireikdavo stipraus kraujo perpylimo ir kentėti daug skausmo. Žinojo, kad gali mirti jauna.
Jos tėvai paskatino ją dalyvauti CRISPR pagrįsto pjautuvo pavidalo ląstelių ligos ir beta talasemijos, kitos sekinančios genetinės kraujo ligos, terapijos tyrime. Terapiją vardu Casgevy sukūrė Bostono farmacijos įmonė Vertex Pharmaceuticals ir Šveicarijos biotechnologija CRISPR Therapeutics, kurią įkūrė Emmanuelle Charpentier, viena iš CRISPR išradėjų. 2021 m. gegužę p. Harris išvyko į Niujorką iš koledžo Floridoje, kad būtų suredaguota jos DNR.
Išeina su sena, įeina su nauja
Pjautuvinių ląstelių liga gali būti gydoma kaulų čiulpų transplantacija, kurioje yra kamieninių ląstelių, kuriose nėra netinkamo hemoglobino geno ir todėl susidaro sveiki raudonieji kraujo kūneliai. Tačiau be tinkamo donoro (ir net broliai ir seserys gali būti nepakankamai panašūs) transplantacija nepavyks arba užpuls recipiento kūną. Casgevy paverčia paties paciento ląsteles į tokias, kurios jau puikiai tinka transplantacijai. Gydytojai paima kamienines ląsteles iš paciento kaulų čiulpų ir siunčia jas į laboratoriją, kur CRISPR naudojamas kitos funkcinės hemoglobino versijos gamybai. Ši versija naudojama vaisiaus vystymosi metu, bet jos atsisakoma gimus. Pacientas, kurio senos ląstelės pirmiausia buvo sunaikintos, taikant žiaurų chemoterapijos režimą, kuris dažnai žudo vaisingumą, tada gauna savo redaguotas ląsteles, kaip transplantaciją.
Atrodo, kad gydymas p. Harris išgydė; ji neturėjo krizės trejus metus. Atrodo, kad tai veikė 39 iš 42 jos tyrimo dalyvių. Beta talasemija sergančių, pacientų, vartojusių Casgevy, pokytis buvo panašus. 2023 m. Casgevy tapo pirmuoju CRISPR gydymu, gavusiu reguliuotojų patvirtinimą, pirmiausia Britanijoje, o paskui Amerikoje ir pasiekusiu kliniką.
Amerikoje jo kaina yra 2,2 mln. dolerių.
Casgevy vykdo pradinį CRISPR pažadą, kad ligas galima išgydyti genetiškai. 2010-ųjų pabaigoje ir 2020-ųjų pradžioje tai sukėlė didžiulį jaudulį ir investicijas; genų redagavimo biotechnologijos išaugo ir pritraukė šimtus milijonų dolerių, nepaisant nedaug klinikinių duomenų. Kai prasidėjo koronaviruso pandemija, idėja, kad biotechnologijos išgelbės pasaulį, tik dar labiau pakurstė ažiotažą.
Tada palūkanų normos išaugo, sumažindamos investuotojų susidomėjimą. Ir kai visa pramonė smuko, CRISPR dar turėjo daug ką įrodyti. Ar tai gali būti kas nors kita, nei varginanti kaulų čiulpų transplantacija? Ar sveikatos priežiūros sistemos sumokėtų didelę kainą už vieną ir atliktą gydymą? Be to, per daug įmonių kovojo su tomis pačiomis ligomis tais pačiais būdais.
Sekė sunkūs metai. Įmonės atsisakė vaistų nuo retųjų genetinių ligų ir pasirinko „didelės vertės“ ligas, turinčias daugiau pacientų. Viena biotechnologijų įmonė „Editas“ sustabdė savo terapiją nuo paveldimų tinklainės ligų, nepaisydama gerų ankstyvųjų bandymų rezultatų, tada nutraukė savo sėkmingą programą varžovei Casgevy. „Prime Medicine“, kita biotechnologija, sumažino savo darbų sąrašą nuo aštuoniolikos terapijos programų iki penkių. „Tome Biosciences“, įžengusi į sritį su daugiau nei 200 mln. dolerių finansavimu, uždarė parduotuvę. Tai buvo griežtas skaičiavimas. „Tik tiek apie, Nobelio premiją pelniusį, pažadą CRISPR, kaip panacėją“, – sako Fiodoras Urnovas, genetikas iš Kalifornijos universiteto Berklyje.
Ir dar. Svarbu tai, kad Casgevy dirba. Taip pat atsiranda įrankių, kurie gali įgalinti tikslesnį redagavimą, nei CRISPR. Bazių redagavimas, kurį 2016 m. išrado Davidas Liu Masačusetso Broad Institute, iš tikrųjų pakeičia vieną bazių DNR porą kita. Bazių redaktoriai pirmą kartą pradėjo bandymus su žmonėmis 2022 m., o preliminarūs duomenys atrodo daug žadantys. Prime redagavimas, kitas daktaro Liu išradimas, gali perrašyti bet ką nuo vienos bazės iki visų DNR dalių, nukopijuojant nuo pasirinkto šablono. Tam prasidėjo bandymai su žmonėmis 2024 m.
Ir kuriamos rinkos. Daugiau, nei 50 žmonių pradėjo Casgevy gavimo procesą (neskaičiuojant bandomųjų dalyvių). Tai tik maža dalis 8 mln. žmonių, sergančių pjautuvine anemija, tačiau dabartinėmis kainomis Vertex mano, kad Casgevy yra kelių milijardų dolerių perspektyva. Analitikai sutinka, nurodydami viešųjų mokėtojų sandorius Amerikoje ir Anglijoje ir artėjančią plėtrą į Artimuosius Rytus, kuriuose yra daug pjautuvinių ląstelių ligos ir beta talasemijos.
In vivo veritas
Tačiau norint, kad CRISPR pakeistų mediciną, jis turės išplėsti ne tik žiauriai brangius vaistus nuo ligų, kurioms reikia alinančių kaulų čiulpų transplantacijos. Jis turės išgydyti negalavimus švelnesniais būdais mažesnėmis sąnaudomis.
Ląstelių siuntimas redaguoti yra brangus.
Nemažai kompanijų dirba su in vivo gydymu, kurių metu visas redagavimas atliekamas kūno viduje, o ne persodinant ląsteles. Šie vaistai būtų pigesni ir malonesni pacientams, o įmonėms leistų gydyti dažnesnes ligas. Tačiau buvo sunku juos pristatyti į tinkamas kūno vietas.
Siekdama kovoti su šia problema, laukas daug statė ant lipidų nanodalelių (LNP). Šie maži riebalų burbuliukai, kurie yra suleidžiami infuzijos būdu, įrodė, kad jie gali būti gaminami dideliu mastu, kai buvo pristatytos mRNR vakcinos nuo Covid. Kiekvienoje nanodalelėje būtų ir CRISPR valdymo sistema, ir mRNR molekulė, kuri gamintų redagavimo baltymą. Verve Therapeutics, biotechnologijų įmonė Kembridže, Masačusetso valstijoje, klinikiniuose tyrimuose naudoja nanodalelių pagrindu sukurtą redagavimo sistemą, kuri gydytų širdies ligas, nutildydama cholesterolio kiekį reguliuojantį geną, vadinamą PCSK9. Redaktorius parodė gerus ankstyvus rezultatus, tačiau įmonė turėjo pristabdyti bandymą 2024 m., nes vienas iš dalyvių turėjo neigiamą reakciją į LNP. Vykdomas kitas bandymas su kitokia LNP formule.
Jei „Verve“ pavyks išspręsti pristatymo trūkumus, prizas būtų didelis. LNP tyrimo tikslas – gydyti priešlaikinę vainikinių arterijų ligą ir žmones, sergančius šeimine hipercholesterolemija – genetine liga, kuri paveikia milijonus žmonių visame pasaulyje, sukelia aukštą cholesterolio kiekį ir rimtą aterosklerozinės širdies ir kraujagyslių ligos (ASCVD) riziką. Tačiau pagrindinis bendrovės tikslas yra gydyti visus, sergančius ASCVD (daugiau, nei 300 mln. žmonių) ir vieną dieną tuos, kuriems tik gresia liga.
Ir jei su LNP bus galima saugiai pristatyti redaktorius, kitas didelis šuolis būtų versijų, kurios galėtų būti pristatytos ne tik į kepenis, kur natūraliai kaupiasi LNP (ir kurios veikia, gydant širdies ligas), bet ir į kitus organus kūrimas. Jei būtų galima sukurti LNP arba alternatyvią transporto priemonę, kuri galėtų pasiekti, tarkime, smegenis, genų redaktoriai galėtų dirbti su daugybe smegenų ligų, kurių šiuo metu CRISPR nepasiekia. Kai kurie tyrėjai kreipėsi į į virusus panašias daleles, kurios yra kapsulės, kurios išnaudoja viruso baltymus, kad juos pasisavintų ląstelės, bet neturi viruso genomo, kad sukeltų infekciją. Jennifer Doudna, išradusi CRISPR, kuria versiją, kurią ji vadina „apvaliosiomis pristatymo transporto priemonėmis“, kurios gali būti gaminamos kaip LNP, bet yra dekoruotos molekulėmis, kurias atpažįsta specifiniai ląstelių tipai.
Pirmąjį 2025 m. pusmetį tikimasi atnaujinti „Verve“ ir kitos Kembridžo įmonės „Intellia Therapeutics“, kuri in vivo taiko paveldimos angioedemos, patinančios ligos, gydymą. Sąlygos investuoti taip pat atrodo geresnės. Palūkanų normos mažėja. O Amerikos maisto ir vaistų administracija (FDA) sutiko sumažinti savo griežtus reguliavimo standartus, kad įmonės galėtų pakartotinai naudoti terapijos komponentus, tokius, kaip redaktoriai ar pristatymo priemonės, skirtingam gydymui, nereikėtų jų pakartotinai išbandyti.
Dr. Urnovas džiaugiasi FDA žiniomis, tačiau nerimauja, kad, pelno siekiančios, įmonės vis dėlto atsisakė žmonių, sergančių retomis genetinėmis ligomis. Jis baiminasi, kad dauguma tų potencialių pacientų veltui lauks biotechnologijomis sukurto gydymo. Dr. Urnovas, daktarė Doudna ir jų kolegos iš Kalifornijos universiteto San Franciske ir Los Andžele sudarė, ne pelno siekiančią, partnerystę su pasauliniu konglomeratu ir CRISPR gamintoju Danaher, tikėdamiesi, kad pacientai, sergantys retomis genetinėmis ligomis, bus dozuoti per didelį, „skėčio“ tipo klinikinį tyrimą. (Tai mažai skiriasi nuo individualizuotų vakcinos nuo vėžio tyrimų, kuriuos vykdo farmacijos milžinas Merck, kur kiekviena vakcina yra unikali pagal konkrečią dalyvio mutaciją.)
CRISPR dar toli nuo to, kad taptų visų genetinių ligų priežiūros standartu, kaip įsivaizduoja dr. Doudna. Kai kuriems žmonėms gali būti geresnių alternatyvų, kurios nesiremia DNR redagavimu, pvz., į baltymus nukreipiantys vaistai nuo cistinės fibrozės (kuriai taip pat kuriami CRISPR gydymo būdai) arba „antisensiniai“ vaistai, kurie gali blokuoti genų išvestį, prisijungdami prie mRNR, kai ji paverčiama baltymais. Tačiau mokslininkams pradėjus geriau suprasti, kaip genetika remia ar formuoja visų rūšių retas ir įprastas ligas, erdvė, kurioje CRISPR gali būti naudingas, toliau auga. Kad išnaudotų visas galimybes, genų redagavimo specialistai negali sau leisti pasiduoti.” [1]
Not yet a cure-all.The Economist; London Vol. 454, Iss. 9437, (Mar 1, 2025): 4, 5, 6.