تعديل الجينات بتقنية كريسبر يحمل وعدًا كبيرًا لعلاج شكل نادر من العمى

يمكن أن يكون تنكس الشبكية وراثيًا أو مكتسبًا. في الحالة الأولى، يُعد مرضًا عضالًا ومتفاقمًا. استكشفت دراسة حديثة نُشرت في مجلة نيو إنجلاند الطبية إمكانية استخدام تعديل الجينات لتصحيح تنكس شبكي خلقي يُسمى CEP290، والذي يُسبب فقدانًا مبكرًا للبصر.

تنتج حالات التنكس الشبكي الوراثي عن طفرات مسببة للأمراض في أي جين من أكثر من 280 جينًا. تؤدي هذه الطفرات إلى خلل في مستقبلات الضوء (العصي والمخاريط الحساسة للضوء) في الشبكية وموتها، مما يؤدي إلى فقدان البصر لدى المصابين. تُعد هذه الحالات من الأسباب الرئيسية للعمى في جميع أنحاء العالم.

في حالة التنكس الشبكي المرتبط بجين CEP290، أو داء ليبر، يُسبب بروتين الجسيم المركزي المتحور 290 (CEP290) عمىً جزئيًا أو كليًا خلال السنوات العشر الأولى من العمر. ولذلك، يُعدّ السبب الرئيسي للعمى الوراثي لدى الأطفال الناتج عن تلف الشبكية.

أحد المتحورات الجينية، ويُسمى p.Cys998X، يُمثل أكثر من ثلاثة أرباع حالات هذه الحالة في الولايات المتحدة وحدها. يُعاق الأداء الطبيعي لجين CEP290 عن طريق إدخال جزء ترميز واحد أثناء النسخ. يُعطل نقص هذا الجزيء الأداء الطبيعي للأهداب على مستقبلات الضوء.

لا يوجد علاجٌ شافٍ حاليًا. تشمل الرعاية الداعمة استخدام العدسات المكبرة وطريقة برايل، بالإضافة إلى تعديلات منزلية لتوفير بيئة آمنة للأشخاص ذوي الإعاقات البصرية.

على مستوى الأنسجة، تُصبح القضبان والمخاريط غير منظمة في الأجزاء الخارجية من الشبكية بسبب غياب الأهداب الحسية في هذه الحالة. تموت القضبان في منتصف الشبكية الطرفية، بينما تبقى المخاريط في البقعة الصفراء، وهي النقطة المركزية للشبكية.

من السمات المميزة لهؤلاء المرضى وجود انفصال بين بنية الشبكية ووظيفتها. تبقى المكونات القريبة من المسار البصري سليمة، مما يشير إلى إمكانية استخدام مستقبلات الضوء في هذه العيون لاستعادة البصر. تشمل الأساليب المختلفة قيد الدراسة استخدام الأوليغونوكليوتيدات لمنع التعبير عن الإكسون المُدرج، أو إدخال نسخة مصغّرة من جين CEP290 إلى الخلية.

تتضمن أحدث التقنيات استخدام تعديل الجينات بحقن EDIT-101. وتعتمد هذه التقنية على استخدام نظام التكرارات القصيرة المتناظرة المتجمعة بانتظام (CRISPR) مع بروتين CRISPR المرتبط بالبروتين 9 (Cas9) للقضاء على المتحور الممرض IVS26. هدفت هذه الدراسة إلى دراسة سلامة وفعالية هذا العلاج.

قرر الباحثون إجراء دراسة مفتوحة، حيث أُعطي المشاركون جرعات فردية من الدواء بترتيب تصاعدي. هدفت هذه الدراسة، التي أُجريت في المرحلتين الأولى والثانية، إلى تقييم سلامة الدواء، بالإضافة إلى تقييم نتائج فعاليته الثانوية.

شملت نقاط السلامة النهائية الآثار الجانبية والسمية غير المقبولة التي حالت دون استخدام الجرعة المطلوبة. قُيست الفعالية بطرق متنوعة، بما في ذلك تصحيح حدة البصر، وحساسية الشبكية، وتقييم جودة الحياة المتعلقة بالرؤية، واختبارات التنقل البصري.

حُقن جين EDIT-101 في اثني عشر بالغًا وطفلين. تراوحت أعمار البالغين بين 17 و63 عامًا، بينما تراوحت أعمار الأطفال بين 9 و14 عامًا على التوالي. وكان جميعهم يحملون نسخة واحدة على الأقل من المتغير IV26.

تراوحت الجرعات بين 6×10^11 جينوم ناقل/مل و3×10^12 جينوم ناقل/مل. تلقى اثنان وخمسة وخمسة بالغين جرعات منخفضة ومتوسطة وعالية على التوالي. تلقى الأطفال الجرعة المتوسطة.

تم إعطاء جميع الحقن في العين ذات الأداء الأسوأ، وهي العين التي تمت دراستها.

ماذا أظهرت الدراسة؟ عانى معظم المشاركين من فقدان حاد في حدة البصر أقل من 1.6 لوغاريتم. لم يكن من الممكن اختبار حدة البصر إلا باستخدام اختبار بيركلي للرؤية الأثرية. زادت الحساسية الطيفية بما لا يقل عن 3 لوغاريتمات، وكانت وظيفة القضبان غير قابلة للكشف لدى جميع المشاركين.

ومع ذلك، كان سمك طبقة المستقبلات الضوئية ضمن الحدود الطبيعية لدى معظم المرضى، كما هو متوقع.

كانت معظم الآثار الجانبية خفيفة، وحوالي خُمسها متوسطة، وحوالي 40% فقط منها كانت مرتبطة بالعلاج. لم تُسجل أي آثار جانبية خطيرة مرتبطة بالعلاج، ولا أي سمية تُحد من الجرعة. لم يُظهر هيكل الشبكية أي تغيرات سلبية، مما يُثبت سلامة الدواء المقبولة.

أما بالنسبة لفعاليته، فقد أظهرت دراسة أولية تحسنًا ملحوظًا في الرؤية المخروطية مقارنةً بالمستويات الأولية لدى ستة مرضى. ومن بين هؤلاء، أظهر خمسة تحسنًا في مجال واحد آخر على الأقل.

لوحظ تحسن في واحد على الأقل من المجالات التالية (حدة البصر المُصحَّحة، أو حساسية الضوء الأحمر، أو القدرة على الحركة البصرية) لدى تسعة مرضى، أي ما يقارب اثنين من كل ثلاثة مرضى في المجموعة بأكملها. وشهد ما يقرب من 80% تحسنًا في مقياس أداء واحد على الأقل، بينما شهد ستة مرضى تحسنًا في مقياسين أو أكثر.

أظهرت أربعة حالات زيادة قدرها 0.3 logMAR في أفضل حدة بصر مصححة، مما يُلبي معايير التحسن السريري المهم. من بين هؤلاء، أفاد ثلاثة منهم بتحسن مبكر بعد ثلاثة أشهر من الحقن. وكان متوسط التغير في هذه المعلمة للمجموعة بأكملها -0.21 logMAR.

لدى ما يقرب من نصف المجموعة (6/14)، أظهرت حساسية المخاريط للضوء بترددات مختلفة، الأحمر والأبيض والأزرق، زيادة ملحوظة بصريًا في عين الدراسة مقارنةً بعين المجموعة الضابطة، وذلك بعد ثلاثة أشهر فقط لدى البعض. تلقى جميعهم جرعات متوسطة وعالية. وأظهر اثنان تحسنًا بأكثر من 1 logMAR، وهو الحد الأقصى الممكن للمخاريط وحدها.

كانت حساسية المخروط أعلى لدى المرضى الذين يعانون من ضعف شديد عند بداية الدراسة. كما أظهر جميع المرضى تقريبًا الذين تحسنت وظائفهم المخروطية تحسنًا في مقياس واحد أو أكثر من المقاييس الأخرى.

وأظهر أربعة مشاركين تحسنًا كبيرًا بصريًا في قدرتهم على التنقل عبر مسارات أكثر تعقيدًا مقارنة بالمستوى الأساسي، واستمر أحدهم في إظهار هذا التحسن لمدة عامين على الأقل.

أظهر ستة مشاركين زيادات كبيرة سريريًا في درجات جودة الحياة المرتبطة بالرؤية.

"تؤكد هذه النتائج وجود تعديل جيني منتج في الجسم الحي بواسطة EDIT-101، ومستويات علاجية لتعبير بروتين CEP290، وتحسن وظيفة مستقبلات الضوء المخروطية."

أظهرت هذه الدراسة الصغيرة مستوى أمان عالٍ وتحسنًا في وظيفة المستقبلات الضوئية بعد إعطاء EDIT-101 للمشاركين. تدعم هذه النتائج "المزيد من الدراسات الحية على تعديل جين CRISPR-Cas9 لعلاج التنكسات الشبكية الوراثية الناتجة عن متغير IVS26 CEP290 وأسباب وراثية أخرى".

تشمل المجالات التي تستحق مزيدًا من البحث اكتشاف أن تحسن وظيفة المخاريط بعد العلاج لا يعني بالضرورة تحسنًا في حدة البصر، وهو مقياس ذو دلالة سريرية. ثانيًا، قد يُسفر التدخل المبكر عن نتائج أفضل. وأخيرًا، قد يُؤدي استهداف كلتا نسختي الجين إلى فائدة علاجية أكبر.