Genredigering gir nytt håp til barn med leukemi og andre pasientgrupper, spesielt de med arvelige sykdommer det ikke finnes annen behandling for.
Av Sigrid Bratlie i tidsskriftet GENialt
I november 2016 kom overskriften mange hadde ventet på: «CRISPR prøvd ut på mennesker for første gang». Genredigeringsmetoden som gjør det mulig å lage målrettede endringer i alle levende organismer, og som er så enkel og billig å bruke at de fleste molekylærbiologiske laboratorier i verden har tatt den i bruk, har nå blitt benyttet på pasienter. Forsøket ble gjennomført av kinesiske forskere.
Formålet var å behandle lungekreft ved å skru av et gen i immuncellene, så de blir bedre til å angripe kreftceller. At den knapt fem år gamle genredigeringsteknologien allerede brukes til medisinsk behandling er oppsiktsvekkende.
Asbjørg Stray-Pedersen, overlege, forsker og leder av Norsk forening for medisinsk genetikk, sier denne teknologien gir mange muligheter for å gjøre målrettet behandling, såkalt presisjonsmedisin, der behandlingen tilpasses den enkelte pasient.
– Spesielt gir den håp for pasienter med sjeldne genetiske tilstander der det ikke finnes andre behandlingsalternativer, understreker Stray-Pedersen.
Skreddersydd kreftbehandling
Da Layla Richards fra London var 14 uker gammel fikk hun en aggressiv form for blodkreft. Tross intensiv behandling konkluderte legene med at sykdommen var uhelbredelig, og at det eneste de kunne tilby var smertelindring. Likevel nektet Laylas foreldre å gi opp.
Da besluttet legene å prøve en helt ny strategi. De hadde en eksperimentell behandling som aldri var prøvd ut: De ville bruke en annen persons immunceller som var genredigert med en eldre teknikk kalt TALEN for å øke evnen til å angripe leukemiceller. Cellene var også genredigert for å ikke angripe mottakerens egne celler, et problem som normalt hindrer bruk av donor-immunceller. Resultatet var bemerkelsesverdig – den lille, eneste tilgjengelige dosen var nok til at Layla i dag fortsatt er kreftfri.
Siden har flere meldt seg på i kappløpet om å utvikle behandlinger med skreddersydde immunceller. Også i USA har etiske komiteer godkjent kliniske forsøk med CRISPR på kreftpasienter, med planlagt oppstart tidlig i 2017.
Les også: Håp for barn med dødelig muskelsykdom
Flere behandlinger kommer
Øyesykdommer er ett av de mest lovende feltene for behandling med CRISPR. Selskapet Editas Medicine vil bruke teknologien til å reparere genfeil som gir synssvekkelser og blindhet, ved å sprøyte CRISPR-molekyler direkte inn i øyet på pasientene. De har varslet at de vil sette i gang kliniske forsøk i løpet av 2017. CRISPR-basert behandling av blodsykdommer nærmer seg også klinikken, etter at dyreforsøk har gitt gode resultater. Blant annet ønsker forskere å reparere genfeil som gir sigdcelleanemi og thalassemier, sykdommer som spesielt rammer mange i den tredje verden. Forsøk på å behandle HIV skal også igangsettes snarlig. Planen er å bruke CRISPR til å klippe vekk virus-DNA fra pasientenes blodceller, eller å gjøre blodcellene immune mot viruset.
Alle de ovennevnte sykdommene kan behandles relativt enkelt, fordi cellene er enkle å komme til. Blodstamceller kan hentes ut av kroppen, genredigeres i laboratoriet, og settes tilbake i pasienten. Øyeceller er tilgjengelige med en sprøyte. Dersom en sykdom skal behandles inne i kroppen, er det derimot en utfordring å få CRISPR-molekylene til riktig sted.
Behandling i kroppen
Mulige strategier for behandling i kroppen innebærer å pakke CRISPR-molekylene inn i små partikler, som ufarliggjorte virus eller nanopartikler, som kan komme seg inn i de aktuelle cellene. For eksempel har forskere brukt bittesmå fettblærer til å frakte CRISPR til leverceller i mus som har en genetisk leversviktsykdom. Genfeilen ble reparert i nok leverceller til at musene ikke behøvde annen behandling.
En annen hovedutfordring, i tillegg til å få CRISPR til de riktige cellene, er å gjøre metoden helt presis, uten store bivirkninger. Studier viser blant annet at CRISPR i noen tilfeller kan klippe andre steder i arvestoffet enn det som var tilsiktet. Det investeres imidlertid store ressurser på å utvikle bedre systemer for levering og for å finne enda mer egnede CRISPR-molekyler. I tillegg har man finpusset strukturen på molekylene, og utviklet avanserte bioinformatiske verktøy for å gjøre dem mer presise. Utilsiktede kutt og andre feil blir derfor stadig sjeldnere.
CRISPR og stamceller
En annen, og potensielt enklere, måte å behandle sykdommer i kroppen, er å kombinere genredigering med stamcellebehandling. Et eksempel på dette er terapi som utvikles for den arvelige genetiske sykdommen Epidermolysis bullosa, som forårsaker store blemmer og sår i huden, og som det ikke finnes noen behandling for. Forskere har brukt CRISPR til å rette opp genfeilen i stamceller laget fra pasientens egne hudceller, og deretter dyrket frisk hud og annet vev av disse stamcellene i laboratoriet. Dersom de får godkjenning av myndighetene, kan den friske huden transplanteres tilbake i pasienten.
En annen alvorlig sykdom det foreløpig ikke finnes noen behandling for er Duchennes muskeldystrofi, der en enkelt genfeil gjør at musklene gradvis forsvinner. Sykdommen rammer én av fire tusen gutter, og de fleste dør innen de fyller 30. Gavriel Rosenfeld fra Storbritannia fikk diagnosen da han var fire år gammel. Som tenåring sitter han i dag i rullestol og mister stadig mer av sin fysiske kapasitet.
I 2015 brukte forskere CRISPR til å reparere genfeilen i Gavriels stamceller. De har ennå ikke fått lov til å sette cellene tilbake i kroppen hans, men slik forskning gir håp til pasienter som Gavriel. Museforsøk har vist at slike genredigerte stamceller kan dyrkes til muskelvev i laboratoriet, og at Duchenne-musene ble bedre da de fikk muskelvevet transplantert inn. Men helt friske ble de ikke.
Les også: Nytt håp for barn med leukemi?
Behandling før fødsel?
Da forskere derimot reparerte genfeilen som gav Duchennes muskeldystrofi allerede mens musene var på embryostadiet, ble avkommene født helt friske. I enkelte, sjeldne tilfeller vil det å endre genfeilen før eller like etter unnfangelse sannsynligvis være den eneste kuren. En del par i risikogruppen vil kunne velge friske embryoer når de får assistert befruktning, men i noen få tilfeller vil et par ikke kunne produsere friske embryoer i det hele tatt. Det gjelder for eksempel der én forelder bærer en dominant mutasjon, slik som for Huntingtons sykdom, på begge kopiene av genet. Da vil den eneste muligheten til å få friske, genetisk egne barn være å endre genet. Men slik behandling endrer ikke bare genene til enkeltindivider – endringene vil også gå i arv til alle deres etterkommere. Dette stiller oss overfor store etiske dilemmaer. Slik behandling er i dag forbudt i Norge og en rekke andre land.
Overlege Asbjørg Stray-Pedersen utelukker ikke at genredigering i enkeltgener i kjønnsceller eller embryoer i fremtiden kan bli et alternativ for par som ikke produserer befruktede egg uten alvorlig genfeil. Hun forutsetter i så fall at metoden viser seg å være trygg for det fremtidige fosteret. Men vi er ikke der ennå, sier hun. Fortsatt er det mange biologiske mekanismer og utviklingsforutsetninger vi ikke kjenner til fulle, og i disse prosessene må vi spille på lag med naturen.
– Det handler ikke om å skape supermennesker, men å forhindre alvorlig arvelig sykdom hos enkeltfamilier. Debatten om de etiske betenkeligheter vil komme, og den må vi ta, sier Stray-Pedersen, som likevel presiserer at genterapi har størst potensial i fødte enkeltindivider.
