Det næste trick til CRISPR er genredigering af smerte væk

brand walker Joshua Newton/Unsplash

Gadekunstneren var kun 10 år gammel. Han stak knive gennem armene og gik på varme gløder. Som 14-årig var han død. Nogen vovede ham til at hoppe fra et tag. Han gjorde det, vel vidende at det ikke ville gøre ondt.

Sagen om den pakistanske dreng med en sjælden genetisk lidelse var beskrevet i 2006 . Han kunne mærke varme og kulde og genstandes tekstur. Men han følte aldrig smerte.

Nu har forskere parret opdagelsen med genredigeringsværktøjet CRISPR, i hvad de siger er et skridt i retning af en genterapi, der kan blokere for alvorlig smerte forårsaget af diabetes, kræft eller bilulykker uden de vanedannende virkninger af opioider.

Den nye tilgang til smerteudryddelse, som efterligner den sjældne DNA-mutation, som den pakistanske dreng havde, blev demonstreret i mus i laboratoriet til Prashant Mali ved University of California, San Diego. Forskningen blev ledet af Ana Moreno, som nu er administrerende direktør for en startup, Gennemse Therapeutics , som planlægger at udvikle en CRISPR-behandling mod smerter.

Forskningen, hvor CRISPR blev brugt til midlertidigt at blokere et nøglemolekyle i smerteoverførende neuroner i rygmarven hos mus, blev beskrevet i et fortrykt papir udgivet i juli . Virksomheden ønskede ikke at kommentere, før rapporten formelt offentliggøres, men ideen er at injicere cerebral spinalvæske med virale partikler, der bærer en modificeret version af CRISPR designet til at afbryde smertesignaler.

De første test af CRISPR-genterapier på mennesker begyndte først for nylig. I år begyndte CRISPR Therapeutics at behandle patienter med seglcelleanæmi , og et andet firma, Editas Medicine, planlægger at forsøge at vende en arvelig blændende sygdom. Begge disse programmer involverer ændring af DNA-sekvenser i en persons genom, så de nødvendige gener bliver tændt.

En smertebehandling ville udvide CRISPR-terapier til langt mere almindelige tilstande - omkring 20% ​​af amerikanerne har kroniske smerter, ifølge Centers for Disease Control and Prevention . Projektet fremhæver også, hvordan videnskabsmænd ved at udvinde genetiske mærkeligheder kan identificere årsagerne til visse usædvanlige menneskers fysiske superkræfter og bruge genredigering til at give dem til andre.

At finde smertegenet

Kampen om en ny generation af smertebehandlinger begyndte, da videnskabsmænd satte ind på et gen kaldet SCN9A , som gør et molekyle til stede i nerver (kaldet Nav1.7), der er en nøglespiller i at overføre smerte til hjernen.

Beviser for genets centrale rolle kom fra mennesker med mærkelige arvelige syndromer. Nogle mutationer i genet får folk til at føle mere smerte. Den pakistanske dreng var i mellemtiden medlem af en familie med en mutation, der invaliderede SCN9A helt.

Den klare effekt af de genetiske forskelle - mere smerte på den ene side, ingen smerte, hvis mutationen inaktiverede genet - vakte intens interesse fra medicinalfirmaer. Genet er blevet kaldt et perfekt eksempel af, hvordan værdifulde lægemiddelmål kan opdages ved at studere mennesker med sjældne træk.

Indtil videre har bestræbelser på at efterligne den smertefri effekt med konventionelle lægemidler ikke haft klar succes. Et firma, Genentech, siger, at det stadig leder efter meget målrettede lægemidler til at blokere Nav1.7 og beskrev for nylig, hvordan det kan gøres med toksiner fra skorpioner og taranteller .

Forskere har tidligere forsøgt at bruge genterapi til at dæmpe aktiviteten af ​​Nav1.7. Det var forsøgt i 2005 ved hjælp af en anden genmodulerende teknik, og mindst to virksomheder, Voyager Therapeutics og Coda Biotherapeutics, udforsker potentielle behandlinger.

Den nye rapport er dog den første, der bruger CRISPR til at behandle smerter hos mus. Dyredataene tyder på, at du stadig ville føle en brændende kedel, men smerten kan være meget mindre, siger John Wood fra University College London. Han kalder brugen af ​​CRISPR til at behandle et stort fremskridt.

Der er nogle ulemper ved at dumme sig med smerte. Mennesker med no-pain DNA-mutationen har en begrænset lugtesans, og uden smerte ved de ikke, hvornår de er skadet. En række medlemmer af den pakistanske familie haltede af brækkede lemmer. Andre havde mistet dele af deres tunge - de havde bidt dem af.

Der er stadig masser af ubesvarede spørgsmål om, hvorvidt CRISPR vil være en nyttig smerteløsning, herunder hvor længe effekten vil vare, og hvordan den vil påvirke allerede eksisterende smerter, noget forskerne ikke så på. Genterapi er også højteknologisk og meget dyr - en nyligt godkendt behandling koster 2,1 millioner dollars.

Det bliver en massiv satsning for investorerne at tage det videre i øjeblikket, siger Wood. Det er spændende, og jeg er sikker på, at det vil ske … men det er problematisk i øjeblikket.

Super-soldater

Ny smertekontrol taktik vil sandsynligvis tiltrække interesse fra militæret, som ser på teknologier, der ville lade soldater fortsætte med at bevæge sig, fortsætte med at skyde og fortsætte med at kommunikere i dagevis efter en skade, ifølge abstraktet af en kommende tale af Peter Murray, af US Army Medical Research & Development Command. Murray skriver, at spørgsmålet er: Kan vi skabe et smertestillende middel, der kan behandle svære, posttraumatiske smerter, som ikke forstyrrer kognition eller motorisk kontrol?

I 2017 fortalte Vladimir Putin elever på en ungdomsfestival i Sochi, at genteknologi kunne skabe soldater, der ikke føler smerte eller frygt, hvilket kunne være mere skræmmende end en atombombe.

Ud over den smertefri mutation, er der en genetisk variant, der kunne lade en flyveleder – eller en soldat – klare sig med fire eller fem timers søvn om dagen. Efterhånden som genterapiteknikker udvikler sig og bliver billigere, kan det være muligt rutinemæssigt at forbedre mennesker med lignende genetiske ændringer.

skjule