https://frosthead.com

Geeniterapiasta tulee uusi sokeuden hoito

Kolme kuukautta Misty Lovelacen syntymisen jälkeen hän oli jo sokea. Ensimmäisessä luokassa hän pystyi edelleen lukemaan pienpainotuotteita, mutta muutaman vuoden kuluessa hänen koulukirjansa olivat suurpainettujen sivujen sitoja. Siirtyäkseen käytävillä, hän muisti reitin tai riippui opettajasta tai ystävästä. Hänen silmänsä oli ”kuin olisi todella tummat aurinkolasit ja katsot tunnelin läpi”, hän muistelee. Viidennessä luokassa joku toi liikkuvan planetaarion näyttämään opiskelijoille tähtiä edustavia valoja. Misty teeskenteli näkevänsä heidät.

Kun hän oli 12-vuotias, lääkärit totesivat, että Mistyn sokeudella oli geneettinen syy nimeltään Leberin synnynnäinen amaurosis (LCA). Onneksi Pennsylvanian yliopiston aviomies- ja vaimojoukkue Jean Bennett ja Albert Maguire kokeilivat mahdollista lääkekeinoa, ja Misty matkusti Kentuckysta osallistuakseen tutkimukseen. Päivä leikkauksen jälkeen lääkärit ottivat hänen silmäpaikkansa. ”Näin värien puhkeamisen. Kaikki oli niin paljon kirkkaampaa ”, hän muistelee. Ensimmäisen kerran vuosien aikana hän näki selvästi äitinsä kasvot, isoäitinsä ryppyjä ja kangassaumoja täytetyissä eläimissä. Yhtenä iltana kotona takapihan uima-altaalla hän katsoi ylös ja alkoi huutaa. ”Näen nämä pienet valot ja ne kaikki vilkkuvat. Aloin piinata ”, hän muistelee. Hänen äitinsä ryntäsi ulos ajatellen, että kloori satuttaa tyttärensä hoidettua silmää. Misty näki vihdoin tähdet.

Misty-hoito tuli yleisölle saataville kuluneen vuoden aikana nimellä Luxturna. Sen FDA-hyväksyntä joulukuussa 2017 oli valtava uutinen - ei vain 1 000–2 000 amerikkalaiselle, joilla oli Misty-tyyppinen LCA, vaan myös ihmisille, joilla on muita geneettisiä sairauksia, jotka voitaisiin parantaa yhtenä päivänä geeniterapian avulla.

life.sciences.jpg

Vierailin viimeksi Bennettissä ja Maguiressa kymmenen vuotta sitten, kun he hoitivat ensimmäisiä potilaitaan. Heinäkuun mennessä he pohtivat matkaansa kun taas brunssivat terassilleen Philadelphian esikaupungissa Bryn Mawr. Elohopea, ruskea-musta Briard-koira, pantoi kuumuuteen. Sokena syntynyt, hän oli yksi parin varhaisimmista tutkimusaiheista. Hänen äitinsä Venus, toinen entinen sokea koira, pysyi viileänä sisätiloissa.

"Matkalla oli lukemattomia esteitä", sanoi Bennett, 63, käpertynyt tuolille kahvinsa kanssa. Maguire, 58, antoi minulle purkin hunajaa mehiläispesistä. Hän kertoi minulle, että hänen vaimonsa ansaitsi kunnianosoituksen siitä, että hän pysyi töissä usein myöhään, kun hän "kuorsasi sängyssä".

He tapasivat ja menivät naimisiin Harvardin lääketieteellisessä koulussa - Maguiresta oli tulossa silmäkirurgi, ja Bennett, jolla on myös tohtori kehitysbiologiassa, oli siirtymässä uudelle geeniterapian alalle. Yhdessä työskennellessä pari osoitti, että ne voivat parantaa geneettisen sokeuden syntyneiden hiirten näkemystä. Vuonna 2000 he testasivat tämän Briard-koirilla, joilla oli syntynyt puutteellisia kopioita RPE65: stä, geenistä, johon LCA vaikuttaa.

RPE65 on ratkaisevan tärkeä nisäkkäiden visuaalisen kierron kannalta. Kun valo osuu verkkokalvon herkille pigmenteille, se käynnistää sarjan reaktioita, jotka tekevät näkyvistä mahdolliseksi. Jokaisella on lyhyitä hetkiä, kun tämä prosessi epäonnistuu - esimerkiksi silloin, kun kameran salama hukkua silmään. Terveissä silmissä nämä hetket ovat ohileviä. Mutta ihmiset, joilla on kaksi viallista RPE65-kopiota, eivät reagoi valoon kunnolla. Ajan myötä valoa havaitsevat solut - tangot ja kartiot - kuolevat, aiheuttaen näön katoamisen.

Yhteistyössä koirien kanssa tutkijat modifioivat adeno-assosioituneen viruksen (pieni virus, joka on vaaraton nisäkkäille), joten se kantoi DNA: ta normaalilla RPE65: llä. Sitten he injektoivat viruksen jokaisen sokean koiranpenteen toiseen silmään. Esineisiin kimpussa olleet pelästyneet koirat olivat muutaman päivän kuluessa muuttuneet aktiivisiksi, näkökykyisiksi eläimiksi.

Vuoteen 2007 mennessä oli aika kokeilla menettelyä ihmisillä. Lääketieteellinen yhteisö kelahti edelleen teini-ikäisen Jesse Gelsingerin kuolemasta vuonna 1999 riippumattomaan geeniterapiatutkimukseen Pennissä. Tämän uuden tutkimuksen aloittaminen oli riskialtista. Mutta Gelsingeriä oli hoidettu aineenvaihduntamaksasairauden takia, ja silmällä oli tiettyjä etuja: Sille oli helppo pääsy ja geenin vastaanottamiseen tarvittiin vain pieni alue kudosta, ei koko elintä. Lisäksi lääkärit voivat kokeilla terapiaa yhdestä silmästä ennen siirtymistä toiseen. (He eivät odottaneet ongelmaa potilaiden kanssa, jotka valmistavat vasta-aineita virukselle, koska silmät ovat suurelta osin suojattu kehon immuunivasteelta.)

Maguire ja Bennett yhdessä Philadelphian lastensairaalan (CHOP) kanssa aloittivat tämän hoidon pienen annoksen testaamisen kolmella nuorella aikuisella, joilla oli RPE65-mutaatio. Maguire pisti hernekokoisen pisaran verkkokalvojen alle, joka sisälsi miljardeja RPE65: tä kuljettavia viruksia. Potilaiden näkö parani - he pystyivät lukemaan merkkejä ja näkemään matot, ja he pystyivät lukemaan lisää rivejä silmäkartalta. Yhtenä lauantaina kotona Bennett tarkasteli tietoja potilaan oppilaan supistumisesta ja kilpaili yläkertaan herättämään Maguirea nukkumiselta. ”Olimme innoissamme!” Hän sanoo.

Sieltä ryhmä osoitti pystyvänsä hoitamaan potilaiden toiset silmät onnistuneesti. Seuraava askel oli hakea FDA: n hyväksyntää. Ryhmä perusti vuonna 2013 bioteknologiayrityksen Spark Therapeuticsin kehittämään ja rahoittamaan laajempaa tutkimusta CHOP: ssa ja Iowan yliopistossa sekä suorittamaan muita töitä saadakseen Yhdysvalloissa ensimmäisen hyväksynnän viruksille toimitetulle geneettisen sairauden hoidolle. "Ei ollut tiekarttaa, ja tämä oli erittäin raskas nostin", kertoo hematologi ja geeniterapian tutkija Katherine High, joka auttoi johtamaan tutkimuksia CHOP: ssa ja jatkoi Sparkin presidentiksi.

Useat lapset ovat nyt saaneet Luxturnaa osana kliinistä hoitoa. Hoito on 850 000 dollaria molemmille silmille. "Kustannukset kauhistuttavat minua henkilökohtaisesti", Bennett myöntää. (Kumpikaan hän eikä Maguire ei saa hoidosta taloudellista hyötyä.) High sanoo, että hinta on jyrkkä, koska ”nykyistä järjestelmää ei ole suunniteltu kertaluonteisiin korkeaarvoisiin hoitoja varten.” Hän huomauttaa, että hemofilian kaltaisten tilojen lääkkeet maksavat jopa 400 000 dollaria. vuodessa koko elinajan. "Voisi toivoa, että järjestelmä palkitsee hoidot, jotka saavuttavat vaikutuksensa yhdellä hoidolla, mutta niin ei vielä ole", High sanoo.

Ei tiedetä, kuinka kauan Luxturnan edut kestävät, mutta Maguire sanoo, että jopa 11 vuotta sitten hoidettujen potilaiden näkö on toisessa silmässä edelleen vakaa, ja he saivat suuremman annoksen kuin ensimmäinen. Monet heistä voivat nyt kävellä ilman sokeriruokaa ja erottaa värit toisistaan. 4–44-vuotiaiden nuoremman pään vanhemmat ilmoittavat eniten hyötyjä, koska he ovat menettäneet vähemmän valoreseptorisoluja: Lapset, jotka eivät voineet pelata ulkona pimeällä tai ajaa pyörällä ilman apua, ovat nyt pystyy tekemään nuo asiat. Jotkut teini-ikäiset ovat oikeutettuja ajokortteihin. He osaavat pelata yliopistojalkapalloa ja liittyä cheerleading-joukkueeseen. Heidän sosiaalinen elämänsä kukoisti heti, kun he pystyivät lukemaan ystävien kasvoja.

Pari saavutti tämän kaiken kasvattaessaan kolme lasta. Heidän talonsa on edelleen sisustettu lasten taiteella sekä Ma-guiren maalauksilla lehmiä. Heidän vanhin lapsi, Sarah Maguire, on 32 vuotta ja jatkotutkija Johns Hopkinsissa, jossa hän säätää hyttysten geenejä saadakseen heistä pitämään ihmisten hajuista. Hän muistelee melko normaalia lapsuutta, vaikka vanhemmat ovatkin todella omituisia. "Isäni tuli kotiin ja alkoi tanssia koirien kanssa kuten Pee-wee Herman", hän sanoo. Kun hän toi hyönteistutkimuksen kotiin viime vuoden vierailulla, Bennett varusti innokkaasti kylpyhuoneen, jossa oli kostutin ja lämmitin, jotta virheet pysyisivät hengissä.

Yhtenä näistä päivistä Bennett ja Maguire haluavat jäädä eläkkeelle ja kasvattaa lehmiä, lampaita tai kasveja - ”Berkshiren alkuunsa”, Maguire vitsailee. Toistaiseksi he tekevät kovaa työtä pitkälle kehitetyssä verkkokalvo- ja silmähoitokeskuksessa (CAROT), jonka Bennett perusti Penniin vuonna 2014. Vieraillessani tutkijat tekivät geenejä kantavia viruksia uusille kokeille. Jännitys oli tuntuva: Luxturna on rakentanut tietä FDA: lle hyväksymään lukuisia lupaavia hoitoja paitsi silmälle, myös muille muualla tutkittaville elimille ja sairauksille. "Aikaisemmin ei ollut polkua", Bennett sanoo, "ja nyt se on."

Misty Lovelace on nyt 19, ja hänen näkemyksensä on noin 20/64 lasilla. Kun aurinko paistaa, hän sanoo: ”Voin tehdä mitä tahansa.” Hän toivoo pian aloittavansa omat yritysharjoitteluhevosensa. "En voi uskoa, että se olin minä", hän sanoo muistellen rooliaan Bennettin ja Maguiren tutkimuksessa. ”Se on vain, vau, kuten lyödä arpajaisia. He tekivät sen. He avasivat oven kaikille. ”

Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Tilaa Smithsonian-lehti nyt vain 12 dollarilla

Tämä artikkeli on valikoima Smithsonian-lehden joulukuun numerosta

Ostaa
Geeniterapiasta tulee uusi sokeuden hoito