Génmódosított sejtek mentették meg egy kislány életét

Először mentettek emberi életet a génszerkesztés módszerével. Egy egyéves kislánynál a leukémia egy igen agresszív formáját diagnosztizálták és látszólag semmi esélye nem volt a túlélésre. A szülők és az orvosok egy kísérleti stádiumban lévő terápiás módszer alkalmazása mellett döntöttek.

A kis Layla akut limfoblasztos leukémiában (ALL) szenvedett. A gyermekkori leukémiás megbetegedéseknek ez a leggyakoribb formája: a fehérvérsejtek normális érési folyamata megszakad, és éretlen fehérvérsejtek szaporodnak fel kóros mértékben, amik végül kiszorítják a csontvelőben lévő egészséges sejteket.

Nem akartuk feladni a reményt, ezért kértük az orvosokat, hogy tegyenek meg mindent a lányunk megmentése érdekében”

– mondta a gyermek édesanyja, Lisa a Laylát kezelő londoni Great Ormond Street-i Kórház közleményében.

Leukémiás sejtek Forrás: Phanie/Nci

Az orvosok így is cselekedtek, és egy vadonatúj, ám egyelőre kísérleti stádiumban lévő génterápiás módszer bevetése mellett döntöttek – immunsejteket vettek egy donortól, majd ezeket genetikailag módosították. A génmódosított sejtek egy hónapon belül elpusztították az összes daganatos sejtet a csontvelőben.

Az orvosok ugyanakkor felhívták a figyelmet arra, hogy jelen pillanatban nem lehet megmondani, hogy sikerült-e teljesen meggyógyítaniuk a kislányt, vagy csak időt nyertek neki –

biztos eredményeket két év elteltével lehet mondani.

Az viszont biztató, hogy a gyermek jelenleg jól van és a rák egyelőre nem tért vissza.

Úgy tűnt nincs remény

Laylánál három hónapos korában diagnosztizálták a leukémiát. Azonnal a Great Ormond Street-i kórházba szállították, ahol először kemoterápiás kezelést kapott, majd csontvelő-transzplantáción is átesett. Sujith Samarasinghe, a kórház leukémia specialistája szerint ezek a kezelési módszerek idősebb gyerekeknél általában eredményesek, kisebbeknél azonban a gyógyulási arány csupán 25 százalékos.

Az akut limfoblasztos leukémia a gyermekkori leukémiás megbetegedések leggyakoribb formája (illusztráció) Forrás: AFP/Photononstop/E. Audras

Layla nem tartozott a szerencsések közé. A rákos sejtek a kemoterápia után is jelen voltak és a csontvelő-átültetés sem vezetett eredményre. Az orvosok szerint a kislány két hónap alatt a betegség egy olyan stádiumába jutott, amelyben már gyakorlatilag nincs remény a gyógyulásra. A szülők viszont nem adták fel és a legradikálisabb lépésre kérték a szakembereket, akik végül Waseem Qasim professzorhoz (University College London) fordultak.

Manipulált sejtek támadják a rákot

A kutató egy újfajta génterápia kifejlesztésével szeretné felvenni a harcot a rák legagresszívabb formáival szemben. Az alapgondolat a következő: ki kell nyerni az immunsejteket a páciens testéből, genetikailag módosítani kell őket, hogy megtámadják a ráksejteket, majd vissza kell juttatni a „megpiszkált” sejteket a betegbe.

Egészséges emberi T-limfocita Forrás: Wikipedia Commons

Számos olyan humán klinikai próba zajlik világszerte, ami az előbbi gondolatmenetet igyekszik gyakorlatba átültetni. Az egyik megközelítés, hogy egy gént adnak az úgynevezett CAR19 nevű receptorhoz, ami az immunreakciókban nélkülözhetetlen sejt, a T-limfocita külsején csücsül. A hozzáadott gén arra programozza a T-limfocitákat, hogy

keresse meg és végezze ki a CD19 fehérjét hordozó sejteket

– vagyis az akut limfoblasztos leukémiát okozó „rosszfiúkat”.

Az ilyen manipulált T-limfociták kifejlesztése persze olykor akadályokba ütközik. Layla esetében a legnagyobb probléma az volt, hogy nem maradt elég immunsejtje, amit módosítani lehetett volna.

Immunsejtek egészséges emberből

A fenti nehézség kiküszöbölésére Qasim kutatócsoportja más módszert eszelt ki:

a módosítani kívánt T-sejteket egészséges emberből nyerik ki.

Mivel az ilyen donorok „dúskálnak” az immunsejtekben, a terápiában akár rákos betegek százai részesülhetnek. Ez azonban újabb megoldandó problémához vezet: ha a donor és a páciens „nem passzol” tökéletesen egymáshoz, akkor előbbi immunsejtjei ellenségnek tekintik a beteg sejtjeit és megtámadják őket.

Ezért úgy módosították a donorsejtet, hogy a beteg sejtjeit ne idegenként kezelje.

Forrás: AFP/Science Photo Library

Molekuláris ollók

A hagyományos génterápia csak akkor működik, ha géneket adunk az örökítőanyaghoz, a DNS-hez.

A génszerkesztés persze nem mehet végbe „molekuláris olló” használata nélkül,

hiszen meghatározott DNS-szakaszokat kell kivágni ahhoz, hogy a kívánt mutációt a megfelelő helyre juttassuk.

Manapság többféle molekuláris olló elérhető a tudósok számára – elég, ha a népszerű CRISPR-Cas9 rendszerre gondolunk. Qasim és kollégái azonban ezúttal egy másik DNS-vágó megoldást választottak, az úgynevezett TALEN fehérjéket.

TALEN fehérjék

A TALEN (angolul Transcription activator-like effector nuclease) fehérjék az úgynevezett restrikciós endonuklázok közé tartoznak. Ezek olyan enzimek, amelyek képesek felismerni egy rövid nukleotidszakaszt a kétszálú DNS-en belül és azon a helyen – vagy a közelében – elvágni a DNS-t. Az említett enzimeket mikroorganizmusok termelik és a vírusfertőzés elleni védekezésben játszanak szerepet. Az orvostudomány főleg a génsebészetben alkalmazza őket.

Újabb megoldandó feladat

A problémákat viszont még így sem sikerült teljesen megoldani: nemcsak a donorsejtek nézik ellenségnek a másikat, hanem a beteg immunrendszere is behatolónak érzékeli a megmentésére küldött „segítőket”. Más választás nem lévén újabb gént kellett kikapcsolni a módosított T-sejtekben, így azok láthatatlanokká váltak a leukémiás szervezete számára.

Ez volt az utolsó remény

Amikor a szülők kapcsolatba léptek Qasimmal, a génszerkesztett T-sejteket (a kutató UCART19 névre keresztelte őket) a tudósok még csak egereken próbálták ki.

Rémisztő volt belegondolni, hogy a kezelést még soha nem alkalmazták embereken”

– mondta Layla édesapja. „Nem volt azonban kétség, hogy ki kell próbálnunk. A kislányunk már nagyon beteg volt, komoly fájdalmakkal küszködött, tennünk kellett valamit” – mondta a férfi.

Az UCART19-et eddig csak egereken próbálták ki Forrás: Science Photo Library/National Cancer Institute

Úgy tűnik a szülők jól döntöttek: néhány héttel a kezelés elkezdése után Layla állapota rohamosan javulni kezdett.

Másodszor ültettek génmódosított sejtet emberbe

Három hónappal később a kislány egy második csontvelő-transzplantáción is átesett. Ennek célja az volt, hogy helyreállítsa a gyermek immunrendszerét, így az elpusztíthatta a szervezetben maradt UCART19 sejteket. Laylának most rendszeres orvosi felügyeletre van szüksége annak érdekében, hogy biztosak legyenek benne, a betegség nem újul ki nála.

A biztató esetet az Amerikai Hematológiai Társaságnak mutatták be. Ez volt a második alkalom, hogy génmódosított sejteket juttattak emberbe. Legelőször HIV-fertőzötteknél használtak módosított T-limfocitákat, hogy szervezetüket ellenállóvá tegyék a vírussal szemben, ők viszont – ellentétben Laylával - nem voltak közvetlen életveszélyben.