Nākamais CRISPR triks ir gēnu rediģēšanas sāpju novēršana

uguns staigātājs Džošua Ņūtons/Unsplash

Ielu izpildītājam bija tikai 10 gadu. Viņš iebāza nažus pa rokām un gāja pa karstām oglēm. Ap 14 viņš bija miris. Kāds viņam uzdrošinājās nolēkt no jumta. Viņš to izdarīja, zinot, ka tas nesāpēs.

Pakistāniešu zēna gadījums ar retu ģenētisku traucējumu bija aprakstīts 2006. gadā . Viņš varēja sajust siltumu un aukstumu, kā arī priekšmetu tekstūru. Bet viņš nekad nejuta sāpes.

Tagad zinātnieki ir savienojuši atklājumu ar gēnu rediģēšanas rīku CRISPR, kas, viņuprāt, ir solis ceļā uz gēnu terapiju, kas varētu bloķēt smagas sāpes, ko izraisa diabēts, vēzis vai autoavārijas, neradot opioīdu atkarību.

Jaunā pieeja sāpju izskaušanai, kas atdarina reto DNS mutāciju, kas bija Pakistānas zēnam, tika demonstrēta pelēm laboratorijā Prashant Mali Kalifornijas Universitātē Sandjego. Pētījumu vadīja Ana Moreno, kura tagad ir starta uzņēmuma izpilddirektore, Pārlūkot Therapeutics , kas plāno izstrādāt CRISPR sāpju ārstēšanu.

Pētījums, kurā CRISPR tika izmantots, lai īslaicīgi bloķētu galveno molekulu sāpju pārnēsājos neironos peļu muguras smadzenēs, tika aprakstīts jūlijā publicēts priekšdrukas papīrs . Uzņēmums nevēlējās komentēt, pirms ziņojums tiek oficiāli publicēts, taču ideja ir injicēt smadzeņu mugurkaula šķidrumu ar vīrusu daļiņām, kas satur modificētu CRISPR versiju, kas paredzēta sāpju signālu pārtraukšanai.

Pirmie CRISPR gēnu terapijas testi ar cilvēkiem sākās tikai nesen. Šogad CRISPR Therapeutics sāka ārstēšanu pacienti ar sirpjveida šūnu anēmiju , un cits uzņēmums Editas Medicine plāno mēģināt novērst iedzimtu aklu slimību. Abas šīs programmas ietver DNS sekvenču maiņu cilvēka genomā, lai tiktu ieslēgti nepieciešamie gēni.

Sāpju ārstēšana paplašinātu CRISPR terapiju daudz biežāk sastopamos apstākļos — aptuveni 20% amerikāņu cieš no hroniskām sāpēm, Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centru . Projekts arī parāda, kā, iegūstot ģenētiskās dīvainības, zinātnieki var identificēt dažu neparastu cilvēku fizisko superspēju cēloņus un izmantot gēnu rediģēšanu, lai tās piešķirtu citiem.

Sāpju gēna atrašana

Cīņa par jaunas paaudzes sāpju ārstēšanas līdzekļiem sākās, kad zinātnieki noskaidroja gēnu, ko sauc SCN9A , kas veido molekulu, kas atrodas nervos (saukta par Nav1.7), kas ir galvenais elements sāpju pārnešanā uz smadzenēm.

Pierādījumus par gēna centrālo lomu sniedza cilvēki ar dīvainiem iedzimtiem sindromiem. Dažas gēna mutācijas liek cilvēkiem sajust vairāk sāpju. Pakistāniešu zēns tikmēr bija ģimenes loceklis ar mutāciju, kas bija invalīds SCN9A pilnībā.

Ģenētisko atšķirību nepārprotamā ietekme — vairāk sāpju, no vienas puses, bez sāpēm, ja mutācija inaktivēja gēnu — izraisīja lielu zāļu uzņēmumu interesi. Gēns ir izsaukts ideāls piemērs par to, kā vērtīgus narkotiku mērķus var atklāt, pētot cilvēkus ar retām iezīmēm.

Līdz šim mēģinājumi atdarināt nesāpīgu efektu ar tradicionālajām zālēm nav guvuši skaidrus panākumus. Viens uzņēmums Genentech saka, ka joprojām meklē ļoti mērķtiecīgas zāles, lai bloķētu Nav1.7, un nesen aprakstīja, kā to var izdarīt ar toksīniem no skorpioni un tarantulas .

Pētnieki jau iepriekš ir mēģinājuši izmantot gēnu terapiju, lai mazinātu Nav1.7 aktivitāti. Tas bija mēģināja 2005. gadā izmantojot citu gēnu modulācijas paņēmienu, un vismaz divi uzņēmumi, Voyager Therapeutics un Coda Biotherapeutics, pēta iespējamās ārstēšanas iespējas.

Tomēr jaunais ziņojums ir pirmais, kas izmanto CRISPR, lai ārstētu sāpes pelēm. Dati par dzīvniekiem liecina, ka jūs joprojām jūtat degošu tējkannu, taču sāpes var būt daudz mazinājušās, saka Džons Vuds no Londonas Universitātes koledžas. Viņš sauc CRISPR izmantošanu, lai ārstētu būtisku progresu.

Mānīšanai ar sāpēm ir daži negatīvie aspekti. Cilvēkiem ar nesāpīgu DNS mutāciju ir ierobežota oža, un bez sāpēm viņi nezina, kad ir ievainoti. Vairāki pakistāniešu ģimenes locekļi kliboja no lauztām ekstremitātēm. Citi bija zaudējuši daļu mēles — viņi tās bija sakoduši.

Joprojām ir daudz neatbildētu jautājumu par to, vai CRISPR būs noderīgs sāpju novēršanas līdzeklis, tostarp par to, cik ilgi efekts turpināsies un kā tas ietekmēs jau esošās sāpes, ko pētnieki neapskatīja. Gēnu terapija ir arī augsto tehnoloģiju un ļoti dārga — viena nesen apstiprināta ārstēšana maksā 2,1 miljonu USD.

Šobrīd tā būs milzīga azartspēle investoriem, lai to virzītu uz priekšu, saka Vuds. Tas ir aizraujoši, un esmu pārliecināts, ka tas notiks… bet šobrīd tas ir problemātiski.

Superkaravīri

Jaunās sāpju kontroles taktikas, visticamāk, ieinteresēs militārpersonas, kas meklē tehnoloģijas, kas ļautu karavīriem turpināt kustību, turpināt šaut un turpināt sazināties vairākas dienas pēc traumas, liecina Pītera Mareja gaidāmās sarunas kopsavilkums. ASV armijas Medicīnas pētniecības un attīstības pavēlniecība. Marejs raksta, ka jautājums ir šāds: vai mēs varam izveidot pretsāpju līdzekli, kas var ārstēt smagas, pēctraumatiskas sāpes, kas netraucē izziņas vai motora kontroli?

2017. gadā Vladimirs Putins jauniešu festivālā Sočos studentiem teica, ka gēnu inženierija var radīt karavīrus, kuri nejūt sāpes vai bailes, kas varētu būt biedējošāk par kodolbumbu.

Papildus nesāpīgajai mutācijai ir arī ģenētisks variants, kas gaisa satiksmes dispečeram vai karavīram varētu ļaut izgulēties četras vai piecas stundas dienā. Tā kā gēnu terapijas metodes attīstās un kļūst lētākas, varētu būt iespējams regulāri uzlabot cilvēkus ar līdzīgām ģenētiskām izmaiņām.

paslēpties