Zespół autoimmunologicznej śródmiąższowej choroby płuc i zapalenia stawów (zespół COPA) to rzadkie, dziedziczne schorzenie autoimmunologiczne, które atakuje płuca, nerki i stawy. Choroba jest wywołana mutacją w genie COPA, jednak nie u wszystkich nosicieli tej mutacji rozwijają się objawy. Ten fakt od lat intrygował lekarzy i badaczy, w tym dr Anthony’ego Shuma, pulmonologa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF).
Czytaj też: Przełomowa terapia genowa przywraca wzrok niewidomym dzieciom
Po 15 latach badań dr Shum i jego zespół odkryli, że niektóre osoby z mutacją COPA pozostają zdrowe dzięki obecności ochronnego wariantu innego genu – HAQ STING. To odkrycie zmienia nasze rozumienie tej wyniszczającej choroby.
Genetyczne śledztwo dotyczące zespołu COPA
Przypadek dwóch sióstr, Letashy i Kristiny, które przez lata cierpiały na nieznane schorzenie, przyciągnął uwagę dr Shuma w 2011 r. Ich matka, Betty, również miała mutację w genie COPA, ale nigdy nie zachorowała. Poszukiwania doprowadziły naukowców do dalszych krewnych rodziny, w tym kuzynów w Teksasie i Oakland, którzy również mieli podobne objawy. Ostatecznie zbadano pięć rodzin i odkryto, że spośród 30 osób z mutacją COPA tylko 21 rzeczywiście zachorowało. To skłoniło badaczy do poszukiwania “czynnika ochronnego”, który mógł tłumaczyć tę różnicę.
Czytaj też: Górskie powietrze w pigułce. Nowatorski lek wydłuża życie i regeneruje mózg
W 2020 roku dr Shum zauważył, że mutacja COPA powoduje nadmierną aktywację genu STING, który odpowiada za reakcję układu odpornościowego na infekcje. W przypadku chorych na zespół COPA STING jest stale “włączony”, co prowadzi do przewlekłego stanu zapalnego i uszkodzenia narządów.
Jednak badania wykazały, że osoby, które miały wariant HAQ STING, nie rozwijały choroby. To sugerowało, że HAQ STING działa jako naturalna blokada dla szkodliwego wpływu mutacji COPA. Kiedy naukowcy wprowadzili HAQ STING do komórek płucnych pacjentów z zespołem COPA, komórki zaczęły funkcjonować prawidłowo.
To pierwsze udokumentowane odkrycie powszechnej mutacji, która może całkowicie zapobiec ciężkiej chorobie genetycznej. Opisano je w czasopiśmie Journal of Experimental Medicine (JEM).
Teraz naukowcy badają różne sposoby wykorzystania HAQ STING jako narzędzia terapeutycznego. Jednym z możliwych scenariuszy jest terapia prenatalna – jeśli dziecko zostanie zdiagnozowane z mutacją COPA jeszcze w łonie matki, można by zastosować terapię genową przed narodzinami, by wprowadzić HAQ STING i zapobiec chorobie. Innym podejściem jest aerozolowa terapia genowa, polegająca na dostarczeniu HAQ STING bezpośrednio do płuc pacjentów poprzez inhalację, co mogłoby pomóc w łagodzeniu objawów choroby. Kolejną potencjalną metodą jest edycja genów przy użyciu technologii, takich jak CRISPR/Cas9, co mogłoby umożliwić trwałe wprowadzenie ochronnego wariantu HAQ STING do DNA pacjentów, oferując im długoterminową odporność na rozwój choroby.
Dr Anthony Shum mówi:
Jesteśmy na dobrej drodze do znalezienia skutecznego leczenia zespołu COPA. To nie tylko teoria – mamy już pierwsze dowody na to, że terapia genowa może działać.
Odkrycie HAQ STING nie tylko rozwiązuje zagadkę rodzinnych przypadków zespołu COPA, ale także otwiera nowe możliwości w leczeniu innych chorób autoimmunologicznych i genetycznych. Możliwe, że podobne ochronne mutacje istnieją także w przypadku innych schorzeń, a ich zrozumienie może pomóc w opracowaniu terapii przyszłości.
