Pacientul cunoscut ca P2 are doar 18 ani, dar primește transfuzii lunare de sânge încă de la vârsta de 3 ani. P2 are o boală genetică numită beta talasemie. Din cauza unei combinaţii de gene defectuoase, el nu poate produce versiuni funcționale ale hemoglobinei.
Hemoglobina este proteina care permite globulelor roşii să transporte oxigen în organism. Transfuziile regulate au fost singurele care l-au ţinut în viaţă, dar în ultimele 21 luni el nu a mai avut nevoie de ele.
O echipă internaţională de oameni de ştiinţă a reuşit să-i corecteze parţial defectele genetice, oferindu-i independenţa. Este o victorie majoră pentru terapia genică, actul de a modifica gene defecte în interiorul celulelor vii, în scopul de a trata boli.
Hemoglobina este formată din 2 molecule uşor diferite – alfa-globina şi beta-globina – iar oamenii care suferă de beta talasemie au probleme cu cea din urmă. Versiunea de beta talasemie de care suferă P2 este întâlnită mai ales în Asia de Sud. În genomul lui, nicio copie a genei care codifică beta-globina nu funcţionează la capacitate maximă: una fie nu este de folos, fie produce o proteină instabilă; cealaltă este complet distrusă.
Aproximativ jumătate din persoanele care prezintă aceste mutaţii depind de transfuzii de sânge de-a lungul întregii lor vieţi. Calitatea vieţilor lor este alterată, iar durata vieţii poate fi scurtată. Singurul tratament este transplantul de celule stem de la o rudă apropiată sau de preferat de la un geamăn identic. Aşa cum ne putem uşor imagina, acest lucru nu este întotdeauna posibil, dar chiar şi atunci când este, vorbim de o procedură riscantă, fără garanţii de succes.
Marina Cavazzana-Calvo şi Emmanuel Payen au optat pentru o abordare diferită şi au încercat să corecteze direct genele defecte responsabile de dereglare. Colaborând cu o mare echipă internaţională, au luat câteva celule stem din măduva osoasă a lui P2 şi le-au infectat cu un virus ce conţinea o copie funcţională a genei răspunzătoare cu producerea de beta-globină.
Terapia genică. Descriere grafică.
Gena a fost încărcată într-un lentivirus modificat, un tip de virus care poate infiltra ADN-ul său în informaţia genetică a celulelor pe care le infectează. Lentiviruşii includ celebrul HIV, dar aceia care sunt folosiţi în terapia cu gene sunt sterilizaţi; ei nu se pot reproduce singuri şi singurul lor scop este de a acţiona ca vehicule pentru a descărca genele în interiorul celulelor. Ca şi caracteristică de securitate sporită, virusul este proiectat să se auto-dezactiveze, după ce îşi descarcă încărcătura.
Înainte de a primi noile celule stem, P2 a făcut o serie de sedinţe de chimioterapie pentru a-şi elibera corpul de pachetul deficitar existent. Nu a fost uşor, dar i-a pregătit organismul pentru celulele corectate, care au fost încărcate acum mai mult de 3 ani, pe 7 iunie 2007. Un an mai târziu, P2 a mers la ultima sa transfuzie de sânge. Nu a mai avut nevoie de vreo transfuzie de peste 2 ani. Este încă uşor anemic, dar se bucură de o viaţă de bună calitate.
Acest nou succes are în spate foarte multă muncă. Tehnica a fost testată cu succes pe şoareci, în 2000, şi a fost rafinată în anii care au urmat. Diferite grupuri de cercetători au făcut acelaşi lucru cu celulele umane. Dar Cavazzana-Calvo şi Payen sunt primii care au reuşit să realizeze cu succes transplantul acestor celule corectate înapoi în organismul unui pacient.
Celulele modificate rezolvă doar una din colecţia de 9 defecte ale lui P2, iar moleculele corectate de beta-globină reprezintă doar o treime din total. Nu reprezintă majoritatea, dar sunt destule pentru a-i asigura suficiente copii funcţionale de hemoglobină.
Acest succes trebuie însoţit şi de o importantă atenţionare. Unul din viruşi şi-a inserat informaţia într-o genă numită HGMA2, făcând-o de circa 10.000 de ori mai activă. HGMA2 controlează comportamentul celulelor stem sanguine şi, cu o activitate atât de crescută, celulele afectate au început să producă multe extra copii. După 20 de luni, acest set de clone reprezentau în jur de jumătate din totalul celulelor modificate.
Problema este că acest lucru seamănă mai degrabă cu ce se întâmplă în stadiile timpurii de leucemie – o celulă rupe barierele genetice care îi gestionează replicarea şi începe să producă copii ale ei în mod necontrolat. Într-adevăr, versiuni defectuoase ale HGMA2 au fost legate de cancerele umane. Aceste riscuri vor trebui monitorizate pe termen lung şi cercetările ulterioare ar putea să ajute la evitarea tuturor acestor probleme.
Totuși, aceste griji ar putea fi nefondate. În timp ce unele mutaţii ale HGMA2 au fost legate de cancerul malign, defectul pe care îl au celulele lui P2 este asociat mai ales cu tumorile benigne. La unele persoane, care suferă de o boală rară numită Paroxysmal Noctural Hemoglobinuris, întregul set de celule sanguine provine de la strămoşi cu aceeaşi mutaţie HMGA2, şi o asemenea evoluţie a fost urmărită în cazul unui purtător din Japonia timp de mai bine de 17 ani, nedescoperindu-se nicio urmă de cancer.
Este posibil ca ascensiunea acestui tip specific de celule să fie o coincidenţă care nu are nimic de-a face cu HGMA2. Întrucât majoritatea celulelor stem ale lui P2 au fost îndepărtate prin chimioterapie, acest set nou a fost repopulat pornind de la cantitatea mică de de celule modificate care i-au fost implantate. Cu un asemenea set iniţial, de dimensiuni reduse, este posibil ca o clonă specifică să se dezvolte într-atât încât să ajungă să domine.
În momentul în care au scris despre aceasta, Cavazzana-Calvo şi Payen au crezut că această clonă eliberată a fost responsabilă de beneficiile pe care le-a experimentat P2. Dar de atunci, Philippe LeBoulch, care a condus grupul de cercetare, afirmă că teoria lui aparent s-a prăbuşit. LeBoulch spune că este „optimist, dar prudent” şi face observaţia că „gena globină transferată este inofensivă şi elementele de control au fost optimizate pentru a fi cât se poate de sigure”.
Giuliana Ferrari, care a dezvoltat viruşi asemănători, este de acord cu el. În cadrul cercetărilor sale, aceasta a cercetat locul unde ajung lentiviruşii folosiţi ca vehicule atunci când se infiltrează în informaţia genetică a celulelor gazdă, şi a descoperit că nu există vreo preferinţă a acestora de a se localiza la nivelul „genelor legate de cancer sau a celor cu un anumit grad de risc asociat”. Aceasta este de părere că secretul viitoarelor experimente este de a se asigura că pacientul primeşte o „doză” suficient de mare de celule transplantate astfel încat să se reducă şansele ca o linie (de gene) să le domine pe celelalte.
Articol tradus de Alexandru Gabriel Dumitrescu de pe blogul NotExactlyRocketScience.
