KJ urodził się z ciężką postacią niedoboru syntetazy karbamoilofosforanowej 1 (CPS1) – zaburzeniem cyklu mocznikowego, które uniemożliwia prawidłowe przetwarzanie amoniaku w organizmie. W zdrowym ciele nadmiar amoniaku, powstający w wyniku trawienia białek, jest przekształcany w mocznik i wydalany. U KJ ten proces nie działał – toksyczny amoniak groził uszkodzeniem mózgu, wątroby i w najgorszym razie śmiercią.
Czytaj też: CRISPR/Cas9, komórki tłuszczowe i głodujące nowotwory. Pomysłowa metoda walki z rakiem
Zazwyczaj leczenie CPS1 wymaga przeszczepienia wątroby, ale noworodki są zbyt małe i zbyt słabe, by przetrwać tak inwazyjną procedurę. Dla KJ jedynym ratunkiem mogła być terapia eksperymentalna. I ten ratunek przyszedł z laboratorium – w postaci terapii genowej stworzonej specjalnie dla niego. Szczegóły opisano w czasopiśmie The New England Journal of Medicine.
CRISPR szyty na miarę
Naukowcy z Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) i Uniwersytetu Pensylwanii, kierowani przez dr Rebeccę Ahrens-Nicklas i prof. Kirana Musunuru, podjęli się zadania stworzenia terapii dopasowanej do konkretnej mutacji genetycznej KJ. Ich działania opierały się na wieloletnich badaniach rzadkich chorób metabolicznych oraz możliwościach zastosowania edycji genów w komórkach somatycznych.
Czytaj też: Pamiętliwe zabójczynie. Komórki NK nowej generacji mogą zrewolucjonizować leczenie nowotworów
W ciągu zaledwie sześciu miesięcy od diagnozy choroby powstała spersonalizowana terapia CRISPR, która została dostarczona do wątroby chłopca za pomocą nanocząsteczek lipidowych. Pierwsza infuzja odbyła się w lutym 2025 roku, a kolejne w marcu i kwietniu. Jak dotąd KJ dobrze znosi terapię, zredukowano jego zapotrzebowanie na leki usuwające azot, a jego organizm coraz lepiej toleruje białko w diecie.
Terapia KJ stanowi przełom nie tylko pod względem skuteczności, ale też tempa jej opracowania. Do tej pory genetyczne terapie celowane były głównie na częstsze schorzenia, takie jak anemia sierpowata czy beta-talasemia. Tymczasem ogromna większość rzadkich chorób genetycznych dotyka pojedynczych pacjentów lub bardzo niewielkie grupy, przez co „nie opłaca się” ich komercyjnie rozwijać w modelu „jedna terapia dla wielu”. Zespół z CHOP i Penn, wspierany przez NIH w ramach konsorcjum Somatic Cell Genome Editing, pokazał, że spersonalizowane podejście jest możliwe – i że może uratować życie. Opracowany model współpracy między badaczami a klinicystami może być punktem wyjścia do budowania platform dla innych ultra-rzadkich mutacji.
CRISPR to jedno z najbardziej przełomowych narzędzi w historii biologii molekularnej – technologia umożliwiająca precyzyjną edycję genów, czyli ingerowanie w sam kod życia. W przypadku małego KJ zastosowano szczególną formę tej technologii: tzw. base editing, czyli metodę pozwalającą na zamianę pojedynczych „liter” DNA bez przecinania nici genomu. Dzięki temu możliwe było bezpieczne i dokładne naprawienie konkretnej mutacji w genie CPS1, która uniemożliwiała jego organizmowi usuwanie toksycznego amoniaku.
Choć jest to powszechnie powtarzany frazes, CRISPR działa jak molekularne nożyczki, które prowadzone przez specjalnie zaprojektowaną cząsteczkę RNA, odnajdują i modyfikują konkretny fragment DNA. W tym przypadku terapia została dodatkowo „opakowana” w nanocząsteczki lipidowe, które umożliwiły dostarczenie edytora genów bezpośrednio do wątroby KJ. To podejście różni się od klasycznych terapii genowych, które często wymagają manipulacji komórkami poza ciałem pacjenta. Dzięki CRISPR w wersji spersonalizowanej możliwe było szybkie, celowane i małoinwazyjne działanie – na miarę konkretnego przypadku.
Prof. Kirana Musunuru mówi:
Chcemy, aby każdy pacjent miał potencjał, aby doświadczyć tych samych rezultatów, jakie widzieliśmy u tego pierwszego pacjenta, i mamy nadzieję, że inni badacze akademiccy powtórzą tę metodę w przypadku wielu rzadkich chorób i dadzą wielu pacjentom uczciwą szansę na zdrowe życie. Obietnica terapii genowej, o której słyszeliśmy od dziesięcioleci, spełnia się i całkowicie zmieni sposób, w jaki podchodzimy do medycyny.
Eksperci zgodnie przyznają, że przypadek KJ to historyczny przełom. Terapia została opracowana od podstaw, dostosowana do konkretnego przypadku i skutecznie zastosowana in vivo, bez potrzeby pobierania i modyfikowania komórek poza ciałem. Co więcej, jej bezpieczeństwo zostało potwierdzone, a skutki – choć jeszcze wymagają dalszej obserwacji – są obiecujące. To wszystko wskazuje, że medycyna personalizowana, oparta na edycji genów CRISPR, wchodzi właśnie w nową fazę – nie jako futurystyczna wizja, ale realna alternatywa dla leczenia chorób, które do tej pory nie miały terapii.
