Suomalaistutkijat korjasivat ”geenisaksilla” perinnöllistä, vaarallista aineenvaihduntatautia aiheuttavan DNA-virheen
Tutkijoiden käyttämässä menetelmässä geenistä voidaan vaihtaa perinnöllistä sairautta aiheuttava emäs. Menetelmää voidaan hyödyntää esimerkiksi vain Suomessa esiintyvissä perinnöllisissä sairauksissa.
Helsingin yliopiston ja Helsingin yliopistollisen sairaalan tutkijat ovat onnistuneet perinnöllistä sairautta aiheuttavan geenin muuttamisessa. Tutkijat korjasivat jopa hengenvaarallista tautia aiheuttavan geenivirheen ja sen haitalliset seuraukset solulle.
Arginiinimeripihkahappovirtsaisuus eli ASA-uria on suomalaiseen perimään rikastunut, vaikea aineenvaihduntasairaus. Siinä elimistö ei käsittele proteiineja normaalisti, vaan niistä syntyy hyvin vaarallinen ASA- ja ammoniakkikertymä. Liiallinen ammoniakki johtaa tajunnan häiriöihin, koomaan ja jopa kuolemaan.
Suomessa syntyy keskimäärin kaksi ASA-uriaa sairastavaa lasta vuodessa. Vastasyntyneiltä tutkitaan mahdollinen ASA-uria, jotta sairausriski selviää ennen oireiden kehittymistä. Taudin hoitona on koko elämän kestävä, erittäin tarkka dieetti ja vaikeissa tapauksissa maksansiirto.
Tutkijat muokkasivat aluksi ASA-uriaa sairastavien potilaiden ihosoluista kantasoluja. Sen jälkeen geenivirhe korjattiin eli tutkijat vaihtoivat yhden emäksen toiseksi CRISPR-Cas9-menetelmällä eli niin sanotuilla geenisaksilla. Korjatut kantasolut ohjattiin erilaistumaan maksasoluiksi, jotta nähtiin, että maksan toimintaa haittaava sairaus oli todella parantunut.
– Osoitimme tutkimuksessamme ensimmäistä kertaa, että ASA-urian geenivirhe saadaan korjattua geenisaksien avulla ilman soluissa näkyviä sivuvaikutuksia. Geenikorjatut solut olivat myös aineenvaihdunnaltaan parantuneita, kertoo kantasolubiologian dosentti, perinnöllisyyslääketieteen erikoislääkäri Kirmo Wartiovaara Helsingin yliopistosta ja HUSista.
Tutkimus julkaistiin genetiikan alan American Journal of Human Genetics -lehdessä.
Lääkkeen oltava tehokas ja turvallinen
Työ jatkuu hiirikokeilla. Ihmisillä tehtäviin kliinisiin kokeisiin saattaa mennä vielä vuosia.
– Ongelma lääkkeellä on riittävä annos. Lääkkeen pitää olla tehokas ja turvallinen, jotta ei tule sivuvaikutuksia, Wartiovaara sanoo.
CRISPR-Cas9-menetelmä kehitettiin vuonna 2012. Ranskalainen Emmanuelle Charpentier ja yhdysvaltalainen Jennifer A. Doudna saivat siitä kemian Nobelin palkinnon vuonna 2020.
Geenien muokkaamiseen pohjaavassa tutkimuksessa tapahtuu tällä hetkellä paljon. Ensimmäinen, varhaisempaan CRISPR-geenisaksimiseen perustuva lääke sai myyntiluvan Euroopassa ja Yhdysvalloissa kuukausi sitten. Lääkkeellä parannetaan sirppisoluanemiaa.
Myös uudemman, yhden emäksen muuttavien geenisaksien käyttö on edennyt kliiniseen vaiheeseen. Uudessa-Seelannissa tutkijat vaihtoivat yhden maksasolun emäksen toiseksi, jotta veren kolesterolipitoisuus saataisiin laskemaan. Siinä onnistuttiin, mutta myös maksa-arvot nousivat, joten koe jouduttiin keskeyttämään.
Toimintaa rahoittavien lääkevalmistajien mieli muuttuu, jos ongelmia ilmaantuu liikaa.
– Ongelmia tulee, jos luvataan liikoja tai tehdään asioita, joita ei pitäisi tehdä, Wartiovaara sanoo.
Iso askel perinnöllisten tautien parantamisessa
Maailmalla tunnetaan yli 7 000 perinnöllistä tautia. Eristäytyneinä asuneilla suomalaisilla on omia perinnöllisiä tautimuutoksia, jotka ovat yleisempiä kuin muualla maailmassa. Monet näistä esivanhempien geenivarianteista ovat sellaisia, että jos lapsi perii saman muutoksen sekä äidin että isän puolelta, hän voi sairastua vakavasti.
Vain harvoihin perinnöllisiin tauteihin on olemassa hoito. Vielä harvemmin hoidoilla saadaan aikaan pysyvä parantuminen.
– Ketkään muut kuin suomalaiset eivät ole kiinnostuneita suomalaisten perinnöllisistä taudeista. Kun me osaamme tehdä tämän, hyödymme muiden tekemästä tutkimuksesta toisten tautien parantamiseksi, Wartiovaara luonnehtii.