Moarte cardiacă subită, prevenită prin editarea genomului

Cercetătorii de la Colegiul de Medicină Baylor din SUA au studiat în laborator condițiile cardiace, incluzând tulburările de aritmie cardiacă moștenită, inclusiv asocierea lor cu incidența crescută a decesului cardiac subit.

"Pentru acest studiu special, am fost inspirați de un tânăr pacient care a fost afectat de o tulburare de aritmie cardiacă moștenită numită tahicardie ventriculară polimorfică catecolaminergică (CPVT). Pacientul nostru are aritmii recurente - bătăi inimii neregulate și rapide - și episoade de leșin. Mai mulți membri ai familiei aveau aritmii fatale sau moarte subită cardiacă. Optiunile actuale de tratament, inclusiv medicamente anti-aritmice și un defibrilator implantabil - un dispozitiv pentru a corecta anumite bătăi neregulate ale inimii - nu sunt optime pentru acest pacient", a declarat dr. Xander Wehrens, profesor de fiziologie moleculară și biofizică la Catedra de Cardiologie Juanita P. Quigley și director al Institutului de Cercetare Cardiovasculară din Baylor.

Potrivit studiilor genetice, cauza aritmiei tinerilor pacienți este o mutație a genei RYR2. Mutațiile din această genă reprezintă aproape 60% din toate cazurile de CPVT. Această genă codifică proteine care formează un canal, care reglează fluxul de calciu în celulele musculare cardiace numite cardiomiocite. Cardiomiocitele necesită un flux adecvat de calciu pentru a se contracta și relaxa într-o manieră coordonată. Mutațiile genetice care produc proteine RYR2 defecte conduc la canale de calciu defecte, care promovează scurgeri necontrolate de calciu. În timpul stresului fizic sau emoțional, o inimă cu proteine RYR2 defecte nu va regla corect fluxul de calciu și acest lucru poate duce la potențiale aritmii care pun în pericol viața.

Editarea genomului de precizie, viitorul terapiilor genice

Wehrens a colaborat cu dr. William Lagor, profesor asociat de fiziologie moleculară și biofizică, care este expert în terapia genică, pentru a utiliza niște vectori specifici pentru editarea genomului. Obiectivul pe termen lung al acestui proiect este de a dezvolta un tratament permanent pentru CPVT la om prin editarea ADN-ului pacientului propriu. Wehrens și Lagor au făcut experimentul pe animale. La zece zile după naștere, șoarecii care purtau mutația R176Q și șoarecii normali au primit o singură injecție de tratament cu AAV-CRISPR sau cu placebo. Cinci până la șase săptămâni mai târziu, cercetătorii au evaluat șoarecii și au găsit rezultate foarte încurajatoare.
Niciunul dintre șoarecii care transporta mutația R176Q care provoacă boala, dar care au fost tratați cu AAV-CRISPR, nu a dezvoltat aritmiile. În schimb, 71% dintre șoarecii care au avut mutația respectivă și au primit placebo au dezvoltat aritmii. Editarea copiei defecte a genei utilizând AAV-CRISPR a redus foarte mult abundența proteinelor RYR2 disfuncționale. În plus, singura copie "sănătoasă" a genei RYR2 care a rămas a fost suficientă pentru a susține funcționarea adecvată a inimii. Nu s-au observat evenimente adverse legate de tratamente în grupurile de șoareci normali sau afectați.

,,Suntem deosebit de entuziasmați că am fost capabili să perturbăm selectiv boala cauzatoare de mutația genei R176Q fără a afecta în mod negativ varianta genei sănătoase în genom", a scris Wehrens pe blogul Colegiului de Medicină Baylor.

Acum cercetătorii testează aceeași abordare în celulele stem de la pacienții cu aceeași condiție, pentru a analiza eficacitatea și siguranța în celulele umane. Iar pe viitor acest lucru le va putea permite să dezvolte studii terapeutice la pacienții cu acest tip de aritmie.

"Credem că editarea genomului de precizie este viitorul terapiilor genice direcționate pe țesuturi, iar bolile cardiace grave sunt un loc ideal pentru a începe", a declarat dr. William Lagor, profesor la Colegiul de Medicină Baylor din SUA și expert în terapia genică, arătându-se optimist cu privire la această nouă abordare terapeutică.
Studiul, publicat in revista Circulation Research, îl puteți citi integral aici.