Naśladowanie rzadkiej mutacji

Wirus HIV do wniknięcia do komórek układu odpornościowego potrzebuje ekspresji na ich powierzchni zarówno receptora CD4, jak i koreceptora CCR5. Znane jest występowanie u 1% populacji ogólnej i 10% europejczyków mutacji w genie kodującym koreceptor CCR5 (ccr5Δ32), która powoduje produkcję dysfunkcyjnego białka. Zmienione białko CCR5 zapobiega wnikaniu wirusa do komórek układu odpornościowego. Osobniki będące homozygotami pod względem mutacji ccr5Δ32 są wysoce oporne na zakażenie wirusem HIV. U heterozygot obserwuje się częściową oporność na zakażenie tym wirusem, a po ewentualnym zakażeniu heterozygoty zazwyczaj żyją dłużej, co spowodowane jest zmniejszoną ekspresją białka CCR5.

Naukowcy z Pensylwanii postanowili naśladować tę mutację, wykorzystując działające specyficznie nukleazy z motywem palca cynkowego (ang. zinc-finger nucleases). Nukleazy z motywem palca cynkowego działają jak „molekularne nożyczki”, które tnąc specyficzny region DNA wprowadzają zamierzoną mutację.

Zespół prowadzony przez pioniera genoterapii Carla June'a pobrał limfocyty T od 12 HIV-pozytywnych pacjentów, którzy standardowo brali leki przeciwwirusowe. Następnie do limfocytów pacjenta wprowadzono mutację ccr5Δ32  używając wyżej wspomnianych nukleaz z motywem palca cynkowego. W ten sposób uzyskano limfocyty T oporne na wniknięcie wirusa HIV, znane jako SB-728-T. Zmodyfikowane limfocyty T zostały namnożone, w efekcie każdy z pacjentów otrzymał drogą infuzji około 10 bilionów zmodyfikowanych autologicznych limfocytów.

Połowa pacjentów, z wyższą liczbą limfocytów T, zaprzestała stosowania standardowej kuracji antyretrowirusowej na trzy miesiące. U czterech z nich poziom wirusa HIV we krwi znacząco się obniżył. U jednego z pacjentów poziom ten stał się wręcz niewykrywalny, w późniejszych analizach ustalono, że był on heterozygotą ccr5Δ32. Ogólnie zabieg okazał się bezpieczny, jednakże pojawiły się komplikacje u jednego z pacjentów. Powodem była reakcją na transfuzję, nie na komórki.

Podczas wizyt kontrolnych monitorowano poziom zmienionych limfocytów T. Tydzień po infuzji komórek zanotowano znaczący znaczący wzrost ich liczby, która choć z czasem malała, to jednak spadek ten był znacząco mniejszy niż w przypadku niemodyfikowanych limfocytów T.

Co więcej, wykazano, że zmodyfikowane limfocyty T po wprowadzeniu do organizmu zachowują się prawidłowo i część z nich gromadzi się w tkance limfatycznej jelita, gdzie znajduje się zapas wirusa HIV. Edward Lanphier, założyciel Sangamo, powiedział „Jesteśmy przekonani, że jedynym efektywnym sposobem na czynnościowe wyleczenie HIV, jest zaangażowanie układu immunologicznego do redukcji tego zapasu”.

Dalsze plany

Praca amerykańskich badaczy jest pierwszym opublikowanym raportem prezentującym zastosowanie metodę edycji genów u ludzi. W najbliższym czasie planowane jest włączenie większej ilości pacjentów do badania. Badacze chcą także opracować metodę, która pozwoli na utrzymanie większej liczby komórek w organizmach pacjentów, w celu osiągnięcia efektu terapeutycznego.

Jak powiedział kierujący zespołem naukowców Carl June „To badanie wzmacnia nasze przekonanie, że zmodyfikowane komórki T są kluczem, który może wyeliminować potrzebę stosowania terapii przeciwwirusowej przez całe życie„.

Agata Mikołajczyk