Ajankohtainen

Prime editing - uusi työkalu geenien muokkaukseen

Julkaistu 31.10.2019 12.00

Perinnölliset sairaudet johtuvat jonkun tietyn tai useamman geenin virheestä.  Pyrkimyksenä on kehittää työkaluja, joilla näitä geenivirheitä voitaisiin hoitaa. "Prime editing" on uusi työkalu geenien muokkaamiseen.

​​​​​​​​​

Kaikkia perinnöllisiä sairauksia yhdistää se, että tauti johtuu solun toimintaohjeen eli jonkun tietyn tai useamman geenin virheestä. Sairaaloissa on vain kouralliseen erittäin harvinaisia sairauksia käytössä lääkevalmisteita, joiden avulla sairastuneen kudoksen sisään viedään kokonaan uusi geenikopio, yleensä viruksen avulla. Erilaisia harvinaisia sairauksia lienee tunnistettu kuitenkin jo yli 8000. Perinnöllisten sairauksien, kuten harvinaissairauksien, hoitoon tarvittaisiinkin kipeästi uusia keksintöjä.

Työkaluja solunsisäiseen muokkaukseen

Koska geenit on kirjoitettu kemiallisilla DNA-aakkosilla, tauteja voitaisiin teoriassa hoitaa korjaamalla niitä aiheuttavia kirjoitusvirheitä, siis poistamalla ja liittämällä kirjaimia, kuten tekstinkäsittelyssä. Tässä tekstinkäsittelyssä kirjoituksen tarkkuus on ymmärrettäväksi erityisen tärkeää.

Uudet geenimuokkaustekniikat, kuten CRISPR-Cas9, tekevät tätä ennen näkemättömällä tarkkuudella. Ne etsivät solun sisällä olevan halutun kohdan DNA:sta ja leikkaavat sen. Paikalle voidaan ”liimata” uusi sana eli DNA-tekstinpätkä. CRISPR-Cas9 -tekniikka keksittiin bakteereista vuonna 2012. Tämän jälkeen sitä on tutkittu ja kehitetty ennennäkemättömällä nopeudella. Bioteknologiassa ja elintarvikealalla CRISPR-Cas9 -tekniikka on jo käytössä, lääkevalmisteita ei vielä ole myytävänä. Ensimmäiset tähän tähtäävät potilaskokeet on aloitettu 2019.

​Lokakuussa 2019 julkaistiin jälleen uusi, vieläkin parempi ja tarkempi versio geenimuokkauksesta (Anzalone, A.V. ym.  Nature). Tekniikalla ei ole vielä suomenkielistä käännöstä, vaan se kulkee nimellä ”prime editing”. Tämä tekniikka on ensimmäinen solunsisäinen muokkaustyökalu, joka kirjoittaa elävän solun sisään ohjetekstiä, vähän samalla tavalla kuin virukset tekevät, kun ne ohjelmoivat soluja tuottamaan lisää viruskopioita. Erona on, että tutkijat ja hoitojen kehittäjät voivat nyt ohjelmoida käänteiskopioijaentsyymin kirjoittamaan sairaalle hyödyllistä, alustavan arvion mukaan uskomattoman tarkkaa DNA-tekstiä.

Ensimmäisten kokeiden perusteella lähes 90% kaikista ihmisen tunnetuista tautimutaatioista olisi editoitavissa. Edessä on kuitenkin on vielä monta mutkaa matkassa ennen kuin tarjolla on potilashoitoa. Yksi vaativimmista tehtävistä on saada hoito oikeaan soluun tehokkaasti ja ilman sivuvaikutuksia. Lisäksi sairauden jo aiheuttamia puutoksia voi olla vaikea palauttaa, vaikka eteneminen voitaisiinkin pysäyttää tai sitä hidastaa. 

Uuden hoitomuodon yleisesti hyväksytty ja osoitettu turvallisuus vaatii vuosien tutkimukset. Kaikki tämä maksaa. Mutta silti: mikäli tutkimustulokset saadaan toistettua ja hoitoa opitaan kohdentamaan tehokkaasti, meillä on monen harvinaissairauden hoito taas askelta lähempänä!​

Teksti: Kirmo Wartiovaara, LT, perinnöllisyyslääketieteen erikoislääkäri, kantasolubiologian dosentti.​