يعد تحرير الجينات بتقنية كريسبر بمثابة وعد كبير لعلاج شكل نادر من العمى

يمكن أن يكون تنكس الشبكية وراثيًا أو مكتسبًا. في الحالة الأولى، هو مرض غير قابل للشفاء وتقدمي. كشفت دراسة حديثة نشرت في مجلة نيو إنجلاند الطبية عن إمكانية استخدام تحرير الجينات لتصحيح تنكس الشبكية الخلقي المسمى CEP290، والذي يسبب فقدان البصر المبكر.

تنجم انحطاطات الشبكية الموروثة عن طفرات مسببة للأمراض في أي واحد من أكثر من 280 جينًا. تتسبب هذه الطفرات في خلل في المستقبلات الضوئية (المخاريط والعصي الحساسة للضوء) في شبكية العين وموتها، مما يؤدي إلى فقدان البصر لدى الأفراد المصابين. تعتبر هذه الحالات سببًا رئيسيًا للعمى في جميع أنحاء العالم.

في تنكس الشبكية المرتبط بـ CEP290، أو كمنة ليبر، يتسبب بروتين الجسيم المركزي المتحور 290 (CEP290) في العمى الجزئي الكامل خلال السنوات العشر الأولى من الحياة. ولذلك فهو السبب الرئيسي للعمى الوراثي لدى الأطفال الناجم عن تلف الشبكية.

يمثل متغير جيني واحد، يسمى p.Cys998X، أكثر من ثلاثة أرباع حالات هذه الحالة في الولايات المتحدة وحدها. يتم حظر الوظيفة العادية لـ CEP290 عن طريق إدخال مقطع تشفير واحد أثناء النسخ. يؤدي نقص هذا الجزيء إلى تعطيل العمل الهدبي الطبيعي على المستقبلات الضوئية.

لا يوجد علاج حاليًا. وتشمل الرعاية الداعمة استخدام النظارات المكبرة وطريقة برايل، بالإضافة إلى إجراء تعديلات منزلية لتهيئة بيئة آمنة للأشخاص الذين يعانون من إعاقة بصرية.

على مستوى الأنسجة، تصبح العصي والمخاريط غير منظمة في الأجزاء الخارجية من شبكية العين بسبب عدم وجود أهداب حسية في هذه الحالة. تموت العصي الموجودة في منتصف الشبكية المحيطية، في حين يتم الحفاظ على المخاريط في البقعة، وهي النقطة المركزية في الشبكية.

من السمات المميزة لدى هؤلاء المرضى الانفصال بين بنية الشبكية ووظيفتها. تظل المكونات القريبة من المسار البصري سليمة، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام المستقبلات الضوئية في هذه العيون لاستعادة الرؤية. تشمل الأساليب المختلفة التي تتم دراستها استخدام أليغنوكليوتيدات لمنع التعبير عن الإكسون المدرج أو توصيل نسخة مصغرة من الجين CEP290 إلى الخلية.

تتضمن أحدث التقنيات استخدام تحرير الجينات بحقنة تسمى EDIT-101. وهو يعتمد على استخدام نظام التكرارات القصيرة المتناوبة (CRISPR) المتجمعة بانتظام مع بروتين البروتين 9 (Cas9) المرتبط بـ CRISPR للقضاء على المتغير الممرض IVS26. هدفت هذه الدراسة إلى دراسة سلامة وفعالية هذا العلاج.

قرر العلماء إجراء دراسة مفتوحة حيث تم إعطاء المشاركين جرعات واحدة من الدواء بترتيب تصاعدي. تهدف دراسة المرحلة 1-2 إلى تقييم سلامة الدواء، في حين تم أيضًا تقييم نتائج الفعالية الثانوية.

تضمنت نقاط النهاية الآمنة التي تمت دراستها أحداثًا سلبية وسمية غير مقبولة حالت دون استخدام الجرعة محل الاهتمام. تم قياس الأداء بعدة طرق، بما في ذلك تصحيح حدة البصر، وحساسية شبكية العين، وتقييم جودة الحياة المتعلقة بالرؤية، واختبار التنقل البصري.

تم إدخال الجين EDIT-101 إلى اثني عشر شخصًا بالغًا وطفلين. وتراوحت أعمار البالغين بين 17 و63 عامًا، وكان عمر الأطفال تسعة وأربعة عشر عامًا على التوالي. وكان لدى جميعهم نسخة واحدة على الأقل من متغير IV26.

تراوحت الجرعات من 6x10^11 جينوم ناقل لكل مل إلى 3x10^12 جينوم ناقل لكل مل. تلقى اثنان وخمسة وخمسة بالغين جرعات منخفضة ومتوسطة وعالية على التوالي. تلقى الأطفال جرعة متوسطة.

تم إعطاء جميع الحقن في العين الأسوأ أداءً، وهي عين الدراسة.

ماذا أظهرت الدراسة؟ كان لدى معظم المشاركين فقدان حاد في حدة البصر أقل من 1.6 logMAR. لا يمكن اختبار حدة البصر إلا باستخدام اختبار بيركلي للرؤية البدائية. كان هناك على الأقل زيادة بمقدار 3 لوغاريتم في الحساسية الطيفية وكانت وظيفة القضيب غير قابلة للاكتشاف لدى جميع المشاركين.

ومع ذلك، كان سمك طبقة المستقبلات الضوئية ضمن الحدود الطبيعية لدى معظم المرضى، كما هو متوقع.

كانت معظم الآثار الجانبية خفيفة، ونحو خمسها كانت معتدلة، ونحو 40% فقط كانت مرتبطة بالعلاج. لم تكن هناك أحداث سلبية خطيرة مرتبطة بالعلاج ولم تكن هناك سميات تحد من الجرعة. ولم تظهر على بنية الشبكية أي تغيرات غير مرغوب فيها، مما يدل على سلامة الدواء المقبولة.

من حيث فعاليته، أظهرت دراسة أولية تحسينات كبيرة في الرؤية المخروطية من مستويات خط الأساس في ستة مرضى. ومن بين هؤلاء، أظهر خمسة تحسنًا في مجال واحد آخر على الأقل.

لوحظ التحسن في واحد على الأقل من المجالات التالية (أفضل حدة البصر المصححة، أو حساسية الضوء الأحمر، أو القدرة على الحركة القائمة على الرؤية) في تسعة مرضى، أي ما يقرب من اثنين من كل ثلاثة في المجموعة بأكملها. ما يقرب من 80% لديهم تحسينات في مقياس أداء واحد على الأقل، وستة منهم لديهم تحسينات في مقياسين أو أكثر.

أظهر أربعة منهم زيادة قدرها 0.3 logMAR في حدة البصر الأفضل تصحيحًا، وبالتالي تلبية معايير التحسن المهم سريريًا. ومن بين هؤلاء، أبلغ ثلاثة عن تحسن بعد ثلاثة أشهر فقط من الحقن. وكان متوسط التغيير في هذه المعلمة في المجموعة بأكملها -0.21 logMAR.

بالنسبة لما يقرب من نصف المجموعة (6/14)، أظهرت حساسية المخروط للضوء بترددات مختلفة، الأحمر والأبيض والأزرق، زيادات ملحوظة بصريًا في عين الاختبار مقارنة بالعين الضابطة، وبعضها في وقت مبكر يصل إلى ثلاثة أشهر. جميعهم تلقوا جرعات متوسطة وعالية. في اثنتين، وصل التحسن إلى >1 logMAR، وهو الحد الأقصى الممكن للأقماع فقط.

كانت الحساسية الناجمة عن المخروط أعظم في المرضى الأكثر تضررا عند خط الأساس. كما أظهر جميع المرضى الذين يعانون من تحسن في وظيفة المخروط تقريبًا تحسنًا في واحد أو أكثر من التدابير الأخرى.

أظهر أربعة مشاركين تحسنًا ملحوظًا بصريًا في قدرتهم على التنقل في مسارات أكثر تعقيدًا مقارنة بخط الأساس، واستمر أحدهم في إظهار هذا التحسن لمدة عامين على الأقل.

شهد ستة مشاركين زيادات ملحوظة سريريًا في درجات جودة الحياة المرتبطة بالرؤية.

"تؤكد هذه النتائج وجود تحرير جيني منتج في الجسم الحي بواسطة EDIT-101، ومستويات علاجية للتعبير البروتيني CEP290، وتحسين وظيفة المستقبل الضوئي المخروطي."

أظهرت هذه الدراسة الصغيرة مستوى عالٍ من السلامة وتحسين وظيفة المستقبل الضوئي بعد إعطاء EDIT-101 للمشاركين. هذه النتائج "تدعم بشكل أكبر الدراسات التي أجريت على الجسم الحي لتحرير جينات CRISPR-Cas9 لعلاج انحطاطات الشبكية الموروثة الناجمة عن متغير IVS26 CEP290 وأسباب وراثية أخرى."

تشمل المجالات التي تستحق مزيدًا من البحث اكتشاف أن وظيفة المخروط المحسنة بعد العلاج لا تعادل تحسين حدة البصر، وهو إجراء ذو صلة سريريًا. ثانياً، قد يؤدي التدخل المبكر إلى نتائج أفضل. وأخيرًا، إذا تم استهداف نسختي الجين، فقد تكون الفائدة العلاجية أكبر.