לראשונה בעולם: טיפול גנטי בעריכת בסיסים הראה הצלחה במטופל אנושי

טיפול בעריכת בסיסים (base editing) מותאמת אישית - גירסה מדויקת יותר של טכנולוגיית CRISPR - הוביל להצלחה ראשונה מסוגה בעולם בטיפול בתינוק הסובל ממחלה גנטית נדירה וקטלנית. צוות חוקרים מבית החולים לילדים בפילדלפיה (CHOP) ומבית הספר לרפואה פרלמן באוניברסיטת פנסילבניה פיתח וביצע בהצלחה טיפול גנטי מותאם אישית לתינוק שאובחן עם חסר באנזים קרבמויל פוספט סינתטאז 1 (CPS1 deficiency).

המחקר פורסם בכתב העת NEJM ביום ה' והוצג בכנס השנתי של האגודה האמריקאית לטיפול גנטי ותאי בניו אורלינס. באתר אוניברסיטת פנסילבניה, מתואר הטיפול בשיטה זו כפורץ דרך (landmark). טכנולוגיית עריכת בסיסים היא גישה מתקדמת ומדויקת יותר בהשוואה לטכנולוגיית CRISPR המסורתית. בעוד שב-CRISPR הרגיל מתבצע חיתוך של שני גדילי הדנ"א ותיקון המקטע, בטכנולוגיית עריכת הבסיסים מתבצע שינוי כימי ממוקד ברמת הבסיס הבודד, ללא צורך בחיתוך הדנ"א.

המחלה הנדירה ממנה סבל התינוק, המכונה KJ, מתאפיינת באי יכולת של הגוף לפרק תוצרי לוואי מחילוף חומרים של חלבונים בכבד, מה שגורם להצטברות אמוניה לרמות רעילות בגוף. רמות גבוהות של אמוניה עלולת לגרום לתרדמת, נפיחות במוח ולהיות קטלניות או לגרום לנזק מוחי קבוע. שיעור התמותה המוערך של החולים הוא כ-50% בינקות המוקדמת.

התינוק היה מאושפז במשך החודשים הראשונים לחייו ונזקק לדיאטה מגבילה ביותר. הטיפול המסורתי במחלה כולל דיאטה דלת חלבון עד שהילד מגיע לגיל שבו ניתן לבצע השתלת כבד. אולם, בתקופת ההמתנה קיים סיכון לכשל איברים מהיר בעקבות מצבי דחק כמו זיהום, טראומה או התייבשות.

הצוות פיתח פלטפורמת עריכה גנטית מבוססת CRISPR שתוכננה במיוחד לתיקון המוטציה הספציפית בתאי הכבד של התינוק. המערכת תוכננה לתקן מוטציה ספציפית בגן ה-CPS1. הטכנולוגיה הועברה לתאי הכבד באמצעות ננו-חלקיקים ליפידיים (lipid nanoparticles) - מבנים זעירים המורכבים משכבת שומן המקיפה את המטען הגנטי ומגנה עליו בדרכו לתאי המטרה. מערכת ההעברה כללה רכיבים שמאפשרים זיהוי מדויק של אתר המוטציה ותיקונו.

הטיפול ניתן לתינוק באמצעות עירוי לווריד (אינפוזיה תוך-ורידית). המינון תוכנן בקפידה, כאשר הצוות הרפואי התחיל במינון נמוך יחסית שהוגדר כבטוח לשימוש, עם אפשרות להגדלת המינון בהמשך. יתרון משמעותי של שיטת ההעברה באמצעות ננו-חלקיקים ליפידיים הוא האפשרות לחזור על הטיפול מספר פעמים, בניגוד לגישות טיפול גנטי אחרות שניתן לתת פעם אחת בלבד. התינוק קיבל את המנה הראשונה של הטיפול בפברואר בגיל שישה עד שבעה חודשים, ומאז קיבל מנות נוספות במרץ ואפריל. הטיפול ניתן באופן בטוח והתינוק מתפתח היטב.

החוקרים ראו סימנים שהטיפול היה יעיל כמעט מההתחלה. התינוק החל לצרוך יותר חלבון בתזונה, וצוות הטיפול יכול היה להפחית את התרופות הנדרשות לשמירה על רמות אמוניה נמוכות בגוף. סימן נוסף לשיפור במצבו של הילד הופיע כאשר חלה בהצטננות, ומאוחר יותר, כשהתמודד עם מחלת מעיים. בדרך כלל, זיהומים כאלה מסוכנים מאוד לילדים במצבו, במיוחד בשל הגעת האמוניה לרמות מסוכנות במוח.

לסיכום, התהליך כולו, מאבחון ועד לטיפול, ארך שישה חודשים והיתה זו הפעם הראשונה שטכנולוגיה זו הופעלה בהצלחה במטופל אנושי. מומחים מעריכים כי הטכנולוגיה שפותחה בפלטפורמה זו יכולה להיות מותאמת לטיפול במגוון רחב של הפרעות גנטיות ופותחת את האפשרות ליצירת טיפולים מותאמים אישית בחלקים אחרים של הגוף.