Ang CRISPR-Cas9 gene-editing tool ay nag-aayos ng mga may sira na T cells upang gamutin ang bihirang namamana na sakit

Ang ilang namamana na genetic defect ay nagdudulot ng labis na immune response na maaaring nakamamatay. Gamit ang tool sa pag-edit ng gene ng CRISPR-Cas9, ang mga naturang depekto ay maaaring itama, kaya na-normalize ang immune response, gaya ng iniulat ngayon ng mga mananaliksik na pinamumunuan ni Klaus Rajewsky mula sa Max Delbrück Center sa “Agham Immunology.”

Ang familial hemophagocytic lymphohistiocytosis (FHL) ay isang bihirang sakit ng immune system na kadalasang nangyayari sa mga sanggol at maliliit na bata na wala pang 18 buwan. Malubha ang kondisyon at may mataas na dami ng namamatay. Ito ay sanhi ng iba’t ibang gene mutations na pumipigil sa mga cytotoxic T cells na gumana nang normal. Ito ay isang pangkat ng mga immune cell na pumapatay ng mga cell na nahawaan ng virus o kung hindi man ay binago ang mga cell. Kung ang isang bata na may FHL ay nahawa ng virus – tulad ng Epstein-Barr virus (EBV), ngunit pati na rin ang iba pang mga virus – hindi maalis ng mga cytotoxic T cells ang mga nahawaang cell. Sa halip, nawawalan ng kontrol ang immune response. Ito ay humahantong sa isang cytokine storm at isang labis na nagpapasiklab na reaksyon na nakakaapekto sa buong organismo.

“Tinatrato ng mga doktor ang FHL na may kumbinasyon ng chemotherapy, immunosuppression at bone marrow transplantation, ngunit maraming bata ang namamatay pa rin sa sakit,” sabi ni Propesor Klaus Rajewsky, na namumuno sa Immune Regulation at Cancer Lab sa Max Delbrück Center. Siya at ang kanyang koponan samakatuwid ay bumuo ng isang bagong therapeutic na diskarte. Gamit ang tool sa pag-edit ng gene ng CRISPR-Cas9, nagtagumpay ang mga mananaliksik sa pag-aayos ng mga may sira na T cells mula sa mga daga at mula sa dalawang sanggol na may malubhang sakit. Ang naayos na cytotoxic T cells pagkatapos ay gumana nang normal, kasama ang mga daga na bumabawi mula sa hemophagocytic lymphohistiocytosis. Nai-publish na ngayon ni Rajewsky at ng kanyang koponan ang kanilang mga natuklasan sa journal “Agham Immunology.”

Gumagana ang diskarte sa pag-aayos ng gene sa mga daga

Ang panimulang punto para sa pag-aaral ay mga daga kung saan maaaring gayahin ng koponan ang mga impeksyon sa EBV. Sa mga hayop na ito, binago ng mga mananaliksik ang isang gene na tinatawag na perforin upang ang function nito ay ganap na nawala o malubhang nakompromiso – isang karaniwang genetic defect sa mga pasyente na may FHL. Nang magkaroon sila ng kondisyon na kahawig ng impeksyon sa EBV, ang mga apektadong B cell ay dumami nang hindi mapigilan dahil ang mga may sira na cytotoxic T cells ay hindi nagawang alisin ang mga ito. Bilang isang resulta, ang immune response ay naging overdrive at ang mga daga ay bumuo ng hemophagocytic lymphohistiocytosis.

Sumunod na nakolekta ng koponan ang mga T memory stem cell – iyon ay, mga pangmatagalang T cells kung saan maaaring mag-mature ang mga aktibong cytotoxic T cells – mula sa dugo ng mga daga. Ginamit ng mga mananaliksik ang tool sa pag-edit ng gene ng CRISPR-Cas9 upang ayusin ang may sira na perforin gene sa mga cell ng memorya ng T at pagkatapos ay iniksyon ang mga naitama na mga cell pabalik sa mga daga. Ang immune response sa mga hayop ay tumahimik at ang kanilang mga sintomas ay nawala.

Hindi tiyak kung gaano katagal ang proteksyon

Ang unang may-akda ng papel, si Dr Xun Li, ay gumamit ng mga sample ng dugo mula sa dalawang may sakit na sanggol upang subukan kung ang diskarte ay gumagana din sa mga tao. Ang isa ay may depektong perforin gene, ang isa naman ay ibang may depektong gene.

Ang aming pamamaraan sa pag-aayos ng gene ay mas tumpak kaysa sa mga nakaraang pamamaraan, at ang mga T cell ay halos hindi nagbabago pagkatapos sumailalim sa pag-edit ng gene. Nakakabighani din na makita kung gaano kabisa ang memorya ng mga selulang T na maaaring paramihin at ayusin mula sa kahit isang maliit na halaga ng dugo.”

Dr Xun Li, Unang May-akda

Ang mga eksperimento sa kultura ng cell ay nagpakita na ang mga naayos na T memory cell ng mga sanggol ay may kakayahan ng isang normal na cytotoxic T cell na tugon.

Nangangahulugan ito na ang therapeutic mechanism ay gumagana sa prinsipyo. Ngunit bago makinabang ang mga pasyente mula sa pagtuklas na ito, kailangan munang lutasin ng koponan ang mga bukas na tanong at subukan ang konsepto ng paggamot sa mga klinikal na pagsubok. “Hindi pa rin tiyak kung gaano katagal ang proteksiyon na epekto,” sabi ni Dr Christine Kocks, isang siyentipiko sa pangkat ni Rajewsky. “Dahil ang mga T memory stem cell ay nananatili sa katawan sa loob ng mahabang panahon, umaasa kami na ang therapy ay nagbibigay ng pangmatagalan o kahit na permanenteng proteksyon. Maiisip din na ang mga pasyente ay maaaring gamutin gamit ang kanilang naayos na mga selulang T nang paulit-ulit.”

Ang pamamaraan ay minimally invasive dahil isang maliit na halaga lamang ng dugo ang kailangan, at ang mga daga ay hindi nangangailangan ng anumang paghahanda sa paggamot – hindi katulad, halimbawa, sa isang bone marrow transplant. “Labis kaming umaasa na ang aming mekanismo ng pagkilos ay isang pambihirang tagumpay sa paggamot sa FHL,” sabi ni Rajewsky, “alinman sa makakuha ng mas maraming oras para sa isang matagumpay na bone marrow transplant o kahit bilang isang paggamot mismo.”