In fiecare an, milioane de oameni se nasc cu tulburari genetice debilitante, rezultat al mostenirii unei singure gene defecte de la parinti. Este posibil sa li se fi dat o mana genetica, dar nu trebuie sa ramana cu ea. Cu puterea geneticii moderne, oamenii de stiinta dezvolta modalitati de a edita aceste erori genetice si de a inversa cursul multor boli greu de tratat.

Aceste terapii genetice exploateaza abilitatile virusilor – masini biologice care sunt deja superbe la patrunderea celulelor si la importul de gene. Indepartandu-le capacitatea de reproducere si incarcandu-le cu genele pe care le alegem, putem transforma virusii din cauzele bolii in vectori pentru vindecare.

Dupa cateva inceputuri subrede, unele dintre aceste abordari incep sa-si bata pasul. Treisprezece copii cu SCID, o tulburare imunitara care ii lasa pe oameni fatalmente vulnerabili la infectii, au acum un sistem imunitar functional. Cativa pacienti britanici cu hemofilie, care le impiedica coagularea corecta a sangelui, pot produce acum o proteina de coagulare numita factor IX, pe care odinioara au trebuit sa o injecteze. Un britanic si trei americani cu forme mostenite de orbire progresiva pot vedea din nou.

Inca sunt primele zile in ceea ce priveste tratamentele genetice de terapie genetica, dar chiar daca reusesc, exista inca o limitare semnificativa care nu poate fi trecuta cu vederea. Tratarea adultilor si a copiilor in acest mod va fi utila pentru unele tulburari, dar tulburarile genetice provoaca leziuni ireparabile ale organelor sau chiar moartea, foarte devreme. „Cu unele dintre bolile la care ne uitam, varsta de cinci ani este prea tarziu. Uneori, nu ajungi la varsta de cinci ani ”, spune Simon Waddington de la University College London. „Fiecare dintre ele este putin nisa, dar cand le enumeri pe toate, exista destul de multe dintre ele.”

Pentru a trata astfel de afectiuni, trebuie sa intervenim cat mai curand posibil, iar acest lucru inseamna corectarea tulburarilor genetice din uter. Exista astfel de avantaje in „terapia genica prenatala”. Organele care sunt greu de vizat dupa nastere, cum ar fi caile respiratorii blocate cu mucus la pacientii cu fibroza chistica, pot fi mai usor de atins in uter. Fiind mai mici, fetusii au nevoie de o cantitate relativ mica de vector de livrare. Si sistemul lor imunitar este naiv, deci este putin probabil sa raspunda imun la acesti vectori.

Evaluare a riscurilor

Pana in prezent, mai multe echipe au testat terapia genica prenatala la animale, inclusiv soareci, maimute si oi. Rezultatele au fost promitatoare. In mai multe cazuri, animalele produc niveluri decente de proteine ​​straine timp de multe luni, iar sistemul lor imunitar tolereaza genele adaugate. Unii au fost chiar vindecati de bolile lor.

In ciuda acestor succese, cercetarea a ajuns intr-un impas. Nimeni nu a incercat terapia genica prenatala la oameni si nu exista studii clinice in lucru. Acest lucru este de inteles. Modificarea genelor unui fat este o perspectiva sumbra, mai ales ca terapia genica este inca o tehnologie relativ imatura. „Nu a fost inca incorporat suficient”, spune Waddington. Daca aceste tratamente isi pot dovedi siguranta si eficacitatea la adulti, domeniul se va indrepta spre studii la nou-nascuti si de acolo la testele prenatale.

Deocamdata, exista inca multe riscuri potentiale de abordat. „Inca ne uitam foarte mult la care este vectorul potrivit de utilizat”, spune Anna David, de la University College London. Lentivirusurile si retrovirusurile (cum ar fi HIV) isi transfera genele in cele ale gazdei lor. S-ar parea ca ofera o modalitate ideala de corectare a unei gene defecte, fie prin suprascrierea acesteia, fie prin furnizarea unei celule cu copii de lucru.

Dar daca virusii isi introduc ADN-ul intr-un loc gresit, ar putea perturba alte gene importante, provocand cancer sau probleme de dezvoltare. Aceste temeri sunt intemeiate. Cinci din cei douazeci de copii cu SCID, care au luat parte la unele dintre primele studii de succes cu terapie genetica, au dezvoltat leucemie ca urmare a tratamentului lor. 

Alte grupuri de virusi, cum ar fi virusurile adeno-asociate (AAV), produc reputatie de vectori mai siguri, deoarece raman in afara genomului gazdei lor fara a introduce ADN-ul lor. Dar au propriile lor dezavantaje. Pe masura ce celulele fatului se divid, salva initiala a vectorilor se dilueaza. Acest lucru este acceptabil pentru divizarea lenta a tesuturilor, cum ar fi sistemul nervos, dar nu va functiona in divizarea rapida a tesuturilor, cum ar fi maduva osoasa.

Odata ce un vector este ales, acesta trebuie sa fie ghidat la locul potrivit. Pentru tulburarile de sangerare, este o chestiune relativ simpla de a injecta vectorii in sange, prin cordonul ombilical. Pentru bolile care afecteaza mai multe organe localizate, ultrasunetele pot ajuta la ghidarea unui ac catre locul potrivit.

Ca alternativa la injectarea vectorilor direct in uter, unii oameni de stiinta cauta sa corecteze genele defecte ale unui fat in afara corpului sau – prin extragerea celulelor, corectarea genelor si transplantarea lor din nou. „Apoi, vizati doar celulele pe care doriti sa le vizati”, spune David. Ea a demonstrat deja ca acest lucru este posibil la ovine, folosind celule transplantate care contineau o gena marker simpla. „Urmatorul pas este sa incerci sa vindeci o boala genetica”, spune ea.

Caz cu caz

Dar, indiferent de abordare, terapia genetica prenatala va implica intotdeauna prelevarea de probe de sange de la faturi si injectarea de vectori sau celule inapoi. „Exista, evident, un risc de avort spontan”, spune Waddington. Cu toate acestea, el subliniaza ca aceste injectii sunt mult mai putin invazive decat interventiile chirurgicale fetale si transfuziile de sange, care au fost utilizate pentru a trata defectele congenitale de cateva decenii.

Exista, de asemenea, un risc variabil in cazul genelor importate. De exemplu, factorul de coagulare a factorului IX nu este daunator la niveluri ridicate, iar persoanele cu hemofilie B se injecteaza deja cu cantitati uriase de acesta. In schimb, genele care supravegheaza retelele genetice mari ar putea provoca mari probleme daca sunt pornite intr-un loc gresit sau la niveluri gresite. In doua studii pe animale, incercarile de a introduce gene ale factorilor de crestere in plamani au dus la acumularea de tesuturi anormale. Exista, de asemenea, posibilitatea ca genele adaugate sa ajunga la mama, prin placenta.

Toate acestea inseamna ca fiecare utilizare a terapiei genetice prenatale trebuie examinata de la caz la caz. Provocarile tehnice vor varia in functie de organul vizat, fiecare avand un vector ideal diferit, ruta de livrare sau fereastra de timp. Si, asa cum spune Waddington, „Trebuie sa te uiti la aspectele de siguranta pentru fiecare gena pe care o furnizezi”.

Selectarea tintei

Acesta este motivul pentru care primele studii umane de terapie genica prenatala, cand vor ajunge, vor implica probabil o gama restransa de boli: cele care altfel sunt greu de tratat si care cauzeaza boli grave la faturi sau la nou-nascuti. De exemplu, bebelusii cu forma severa a deficitului de factor VII – o tulburare de sangerare – incep sangerarea invariabil in capul lor, in cateva ore sau zile de la nastere. Rezultatele sunt fatale. O alta tulburare a sangelui, alfa-talasemia majora, ucide faturile chiar inainte de a se naste.

„Cred ca inca nu este complet clar ce boli sunt tintele adecvate”, spune Waddington. „Dar sentimentul pe care il simt este ca bolile care sunt foarte urate, foarte devreme, sunt cele care trebuie luate in considerare.”

Dar majoritatea tulburarilor genetice nu sunt atat de clare. Luati boala Gaucher, o afectiune in care depozitele grase anormale se acumuleaza in mai multe organe, provocand totul, de la sistemele imune slabite pana la degenerescenta timpurie a creierului. Este cauzata de problemele unei gene, dar mutatiile pot rupe gena in 100 de moduri diferite, cu consecinte variate. Waddington a lucrat cativa ani lucrand la Gaucher si spune: „Este destul de clar ca nu avem un control complet asupra diferitelor semne si simptome si a citirilor biochimice ale bolii. Unii oameni pot cobori repede in timp ce altii te surprind si sunt relativ bine la 10 ani. ”

Acesta poate fi unul dintre obstacolele mai mari care stau in calea incercarii terapiei genetice prenatale la om. Se presupune ca este o tehnica preventiva, care previne daunele cauzate de tulburarile genetice inainte ca aceasta sa se intample. Pentru a aplica o astfel de strategie riscanta si controversata, trebuie sa prezicem cu exactitate ce fetusi vor beneficia cel mai mult, in timp ce acestia sunt inca sanatosi si se dezvolta in uter. Pentru a preveni, trebuie mai intai sa invatam sa prezicem.

Daca doriti sa comentati aceasta poveste, accesati pagina noastra de Facebook sau trimiteti-ne un mesaj pe Twitter.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR