Genteknik kan stoppa sjukdomar som diabetes och cancer

Allvarliga sjukdomar som diabetes och cancer drabbar miljontals människor, men nu utvecklar läkarna mediciner som förändrar generna som orsakar skada i kroppen. Försök tyder på att patienter kan botas via en enda injektion.

År 2021 konstaterades att 13-åriga Alyssa från Leicester i Storbritannien fått en särskilt elakartad form av cancer i blodet, kallad akut lymfatiskt leukemi. Läkarna satte in alla tänkbara behandlingar inklusive kemoterapi och benmärgstransplantation. Varje gång kom dock sjukdomen tillbaka med förnyad styrka.
Men när allt hopp verkade vara ute för att rädda flickans liv, fick hon plötsligt en fantastisk chans.

Forskare vid GOSH-sjukhuset på University College London har utvecklat en ny behandling baserad på genredigering, men den hade aldrig tidigare testats på människor.
Alyssa tog chansen och i maj 2022 genomgick hon behandlingen tillsammans med fem andra sjuka barn.
Redan fyra veckor senare var alla spår av cancern borta, och i dag är Alyssa utskriven från sjukhuset.

Alyssas historia är ett exempel på hur genredigering effektivt kan förhindra att människor får sjukdomar, och metoden är på väg att revolutionera behandlingar runt om i världen.

Läkare redigerade gener i så kallade T-celler, som de sedan injicerade i 13-åriga Alyssas kropp där cellerna effektivt bekämpade hennes cancer.
Tekniken kallas CRISPR och med hjälp av den hoppas läkarna kunna behandla kroniska och annars obotliga sjukdomar.

Redigering av gener kan nämligen ta bort den grundläggande genetiska orsaken till en sjukdom och inte bara behandla symptomen.
Nu har läkarna snart lyckats utveckla tekniken till att bli så exakt och effektiv att en enda injektion helt kan förändra folks liv.
Genredigering breder ut sig
För elva år sedan offentliggjorde forskare i USA, Sverige och Litauen att man hade utvecklat en teknik kallad CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats).

CRISPR gör det möjligt att klippa bort en mycket exakt och förutbestämd bit av en dna-sträng med levande celler, och metoden har därför fått smeknamnet ”gensaxen”.
När cellen reparerar skadan efteråt och sätter ihop de två ändarna igen uppstår det ofta små fel – och dem kan forskarna utnyttja.

Ett fel kan t.ex. göra att en ofördelaktig mutation i en gen blir återställd till den ursprungliga gensekvensen, eller att en sjukdomsframkallande gen sätts helt ur funktion.

När gensaxen har utfört sitt arbete finns ändringarna inskrivna i arvsmassan, och cellen kommer att vara omprogrammerad för resten av sitt liv.

Genterapi kan lindra kronisk smärta
Ett sätt att använda saxen är att plocka ut celler från en patient eller en frisk donator, behandla dem med CRISPR i laboratoriemiljö och transplantera dem tillbaka till patienten.

Så kallade T-celler, som kan bekämpa cancer, kan t.ex. plockas ut varefter läkarna med hjälp av CRISPR kan göra cellerna effektivare och spruta in dem i kroppen igen.

Det var just på det sättet som 13-åriga Alyssa botades från leukemi.

100 nya CRISPR-behandlingar är på gång att utvecklas och testas.

Men läkarna har bara börjat. CRISPR är redo att ta språnget från att vara en teknik som används på försöksbasis, till att bli en allmänt vedertagen behandlingsmetod.

Det beror främst på en sak: Gensaxen är på väg att bli utbytt mot en penna.

Avancerad genteknik
Ifjol genomgick den första patienten någonsin CRISPR-behandling för typ 1-diabetes.

Sjukdomen innebär att bukspottkörteln inte klarar av att producera insulin, vilket är ett livsviktigt hormon, och patienterna måste därför ta medicin under resten av livet för att reglera blodsockret.

Men om allt går som förväntat kommer CRISPR-behandlingen kunna återstarta diabetespatienternas egen insulinproduktion, så att de aldrig mer behöver oroa sig för blodsockret.

Diabetesbehandlingen är bara ett exempel av en rad nya CRISPR-behandlingar anpassade för kroniska sjukdomar. Just nu är faktiskt mer än 100 CRISPR-behandlingar på gång att utvecklas och testas på världsbasis.
Genmanipulation ger läkning på tre nya sätt
Gentekniken CRISPR kan ta bort sjukdomsframkallande gener. Den kan bland annat behandla hjärtproblem, cancer och leversjukdom.

1. Immunförsvaret får bättre skydd mot cancer

CRISPR kan stärka de så kallade T-cellerna (blå) i kampen mot cancer. Läkarna kan t.ex. ta bort gener som gör T-cellerna sårbara för cancercellerna, eller gener som gör att T-cellerna går till attack mot patientens friska kropp.

2. Insprutning hjälper vid hjärtstopp

Efter ett hjärtstopp försvagas hjärtat och bryts ned av ett protein som kallas CaMKII, men försök med möss har visat att en enda CRISPR-injektion kan slå ut proteinet och därmed hjälpa patienten att återhämta sig bättre.

3. Farligt protein avlägsnas

TTR-genen gör att levern hos patienter med sjukdomen ATTR bildar ett protein som förorsakar skador i hjärtat. Men en enda insprutning av CRISPR kan slå ut funktionen hos TTR-genen, så att proteinet inte kan fortsätta bildas.

CRISPR har sedan det togs fram utvecklat sig så mycket att en del av de nya behandlingarna kallas för ”CRISPR 2.0” av forskare på området.

Smeknamnet har uppstått på grund av en ny variant av CRISPR, kallad basredigering. Med den kan läkarna ändra en viss genetisk bokstav i en gensekvens utan att man behöver klippa i dna-strängen som tidigare.
Av den anledningen kallar en del forskare också basredigering för en genpenna istället för en gensax.

Med basredigering blir resultatet mer förutsägbart och man får färre oförutsedda biverkningar såsom immunreaktioner av ämnena i en CRISPR-insprutning eller kromosomskador jämfört med klippmetoden. Därför vågar läkemedelsindustrin också satsa mer pengar på att utveckla basredigeringsbehandling.

Milstolpe: Gensaxen CRISPR behandlar leversjukdom direkt i patienten

Ett lovande exempel på basredigering är medicinen VERVE-101 som ska sänka kolesterolvärdet hos patienter med kroniskt höga kolesterolnivåer i blodet.

Preliminära försök tyder på att en enda insprutning av läkemedlet gör att kolesterolvärdet sjunker kraftigt. Forskarna har sprutat in CRISPR-medicinen i apor, varefter den har förts vidare till deras lever och där ”tagit bort” en gen som bidrar till att öka mängden kolesterol i blodet.
Medicinen gjorde att kolesterolnivån i apornas blod sjönk med 69 procent.

En enda injektion sänker kolesterolvärdet permanent
Människor med för mycket kolesterol i blodet ta medicin varje dag för att hålla kolesterolvärdet nere. Ett nytt läkemedel kallat VERVE-101 sänker värdet genom att öppna kanaler som kan leda bort kolesterolet från blodet.

1. Trasiga slussar höjer kolesterolvärdet

Kroppens celler kan ta upp kolesterol (gul) från blodet via ett slags slussar och därmed kan kolesterolvärdet bli lägre. PCSK9-proteinet (grön) blockerar slussarna och förhindrar därmed att kolesterol avlägsnas från blodet.

2. Genpenna blockerar protein

VERVE-101 sprutas in i blodet och letar upp den gen som gör att levern bildar PCSK9. I upp till 70 procent av levercellerna ändrar läkemedlet en enda bokstav i genens dna-sträng, vilket minskar leverns produktion av PCSK9.

3. Kolesterolvärdet sjunker till en tredjedel

Efter en enda insprutning öppnar sig kolesterolslussarna och kan återigen leda bort kolesterol från blodet. I försök med VERVE-101 har kolesterolvärdet minskat till en tredjedel och det har sedan hållit sig på den låga nivån i minst ett och ett halvt år.

Många andra behandlingar baserade på genpennan väntar i kulissen för att hjälpa patienterna. Försök pågår och myndigheterna kan snart få godkänna nya läkemedel.

Troligtvis kan de första godkända CRISPR-läkemedlen finnas på marknaden inom bara några år, varefter en strid ström av behandlingar kommer att följa.

Om fem-tio år kommer historier som Alyssas inte längre vara sensationella, utan vanliga. Då behöver diabetespatienter inte längre ta insulin flera gånger om dagen, och cancerpatienter behöver inte oroa sig för att sjukdomen ska sprida sig.
Tack vare en penna som ändrar en enda bokstav i en gen.

Källa: Illustrerad vetenskap/Gorm Palmgren