Obecnie bardzo niewiele chorób dziedzicznych ma terapie genowe, które zostały zatwierdzone przez FDA. Jedna terapia, zwana Zolgensma, leczy rdzeniowy zanik mięśni u noworodków i dzieci do drugiego roku życia. Ale zatrzymanie choroby w dzieciństwie może być nadal za późno, aby uniknąć problemów zdrowotnych na całe życie. „Kiedy rodzi się dziecko, w najcięższej postaci choroby, neurony dotknięte tą chorobą są już chore” – mówi Beltrán Borges, badacz z tytułem doktora chirurgii dziecięcej na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. „Zastanawialiśmy się: jeśli zainterweniujemy wcześniej, czy może uda nam się zapobiec wystąpieniu tej choroby – i zapewnić dziecku normalne życie?”
W 2019 roku tureccy naukowcy opublikowali dowody na to, że edycja genów tego zaburzenia w macicy może działać u myszy. „Chcieliśmy pójść o krok dalej i zabrać go do owiec”, które są dobrze przebadanymi obiektami testowymi na tę chorobę, mówi Borges.
Borges zbadał, gdzie zadziałałaby maszyneria do edycji genów, gdyby została wstrzyknięta przez żyłę pępowinową lub bezpośrednio do czaszki. Zastrzyki pępowinowe są mniej bezpośrednie, ale o wiele bardziej dostępne. Jego zespół przetestował dwie drogi, wstrzykując łagodnego wirusa niosącego instrukcje genetyczne, które sprawią, że komórki biorcy będą świecić na zielono, wskazując, gdzie wylądowały.
Według wstępnych wyników, którymi Borges podzielił się na konferencji, instrukcje wysłane przez zastrzyki pępowinowe trafiały tam, gdzie miał nadzieję, jak mózg, rdzeń kręgowy i komórki mięśniowe. Ale był haczyk: poszli też tam, gdzie nie powinni. Borges zgłosił niewielką liczbę miejsc, w których materiał genetyczny przedostał się do komórek jajowych samic płodowych jagniąt. „Tych nigdy nie należy dotykać” — mówi Borges. „To coś w rodzaju wielkiej czerwonej linii, którą widać na polu i którą wszyscy szanują”. Istotne jest, aby unikać robienia czegokolwiek, co mogłoby umożliwić edycję komórek rozrodczych lub „linii zarodkowej”, ponieważ te zmiany DNA mogą zostać przekazane następnemu pokoleniu. Terapie zastępowania genów, w tym ten eksperyment, nie edytują genomu jednostki i nie powinny być dziedziczne.
Borges wciąż zastanawia się, dlaczego tak się stało tylko w komórkach jajowych, a nie w plemnikach, i co może temu zapobiec. Ale trwające prace podkreślają ostrożność, z jaką postępują naukowcy. Jednym z innych dużych wyzwań przewidywanych przez naukowców jest odpowiedź immunologiczna. Wiele osób ma przeciwciała przeciwko białku Cas9, którego Crispr używa do cięcia DNA, co oznacza, że ich organizmy mogą całkowicie odrzucić terapię.
W dwóch prezentacjach na temat terapii genowej in utero u myszy podkreślono rolę, jaką odporność może odgrywać w określaniu, czy terapia będzie skuteczna. Na przykład jeden zestaw wyników badających długoterminowe lekarstwo na tyrozynemię, genetyczną chorobę wątroby, wykazał, że terapia genowa działała u płodu, nawet gdy matka była odporna na maszynerię edycyjną Cas9. Ale w innej prezentacji ten sam badacz odkrył, że odporność matki udaremnia terapię genową w macicy w innych przypadkach: kiedy ciężarne myszy miały odporność na wirusa AAV9 często używanego do dostarczania terapii genowej, więcej ich potomstwa płodowego zmarło z powodu matczynej odporności odpowiedź. Naukowcy rozważają jedno z możliwych obejść w przyszłych testach na ludziach: czy wstrzyknięcie terapii bezpośrednio do pępowiny na wczesnym etapie ciąży może chronić płód przed reakcją immunologiczną matki.
Terapia genowa w łonie matki jest wciąż bardzo wczesna, a Peranteau podkreśla, że jak dotąd większość prac wykonano na myszach i naczelnych innych niż ludzie. Pokonanie wyzwań związanych z dostarczaniem leków, odrzuceniem immunologicznym i ryzykiem zmian w linii zarodkowej zajmie trochę czasu. Wtedy potrzebne będą dalsze badania, aby zapewnić bezpieczeństwo zarówno płodu, jak i rodzica oraz sprawdzić, czy korzyści z terapii utrzymują się długo po zakończeniu leczenia. „To wszystko jest dowodem słuszności koncepcji” — mówi, szacując, że pierwsze testy na ludziach w macicy są prawdopodobnie jeszcze za 5 do 10 lat. Chociaż te prezentacje konferencyjne dają pewną nadzieję, mówi: „Najważniejszą rzeczą jest nie dawać fałszywej nadziei”.
