Ny metode kan reparere fejl i gener

Nogle mennesker bliver født med en fejl i deres genetiske arvemateriale, som betyder, at deres immunforsvar ikke fungerer, som det skal. For mennesker med den såkaldte GATA2-defekt betyder det, at deres krop ikke danner nok immunceller, og dermed har de en øget risiko for infektioner og sygdomme. Men nu har forskere fra Aarhus Universitet vist, at de kan reparere genfejlen direkte i patientens egne blodstamceller.

Den nye teknik kaldes prime editing, og med den er det lykkedes forskerne at rette en del af fejlen i stammercellerne fra en patient. Og det kan på sigt få stor betydning for patienter med genfejl, fortæller Jonas Holst Wolff, postdoc på Institut for Biomedicin, som sammen med professor Jacob Giehm Mikkelsen står bag studiet. 

”Vi viser, at det er muligt at reparere den genetiske fejl direkte i patientens egne stamceller. Det bringer os et skridt nærmere en behandling, hvor man retter årsagen til sygdommen i stedet for kun at behandle følgerne.”

Prime editing bygger på den allerede kendte CRISPR-teknologi, men fungerer på en anden måde.

Ved traditionel CRISPR klipper man DNA’et over for at ændre i det. Det kan påvirke cellerne og i nogle tilfælde give uønskede ændringer andre steder i arvematerialet.

Med prime editing klipper man ikke DNA'et helt over. I stedet kan forskerne kopiere et lille stykke korrekt DNA ind på det sted, hvor fejlen sidder. Det er altså en mere præcis metode, som samtidig er mere skånsom for stamcellerne og mindsker risikoen for bivirkninger.

Fra 50 til 70 procent normalt fungerende gener

Patienter med GATA2-mangel har én normal og én sygdomsgivende kopi af det gen, der er ramt. Det betyder, at omkring halvdelen af generne i patienternes stamceller fra starten fungerer normalt. Efter genredigeringen med prime editing steg andelen af normalt fungerende gener fra 50 til 70 procent.

Forskerne kunne samtidig se, at stamcellerne fik en bedre funktion af det protein, som sygdommen giver mangel på.

”Det viser, at vi ikke nødvendigvis behøver at rette alle gener. Det afgørende er, om vi kan forbedre cellernes funktion nok til, at det kan gøre en forskel for patienten,” fortæller Jonas Holst Wolff.

Kan måske bruges mod flere arvelige sygdomme

Selvom studiet peger på at prime editing virker, så er metoden endnu ikke klar til brug på patienter. Det næste store skridt er, at forskerne skal kunne dokumentere, at metoden kan bruges til at behandle det meget større antal stamceller, som er nødvendigt, hvis en patient skal kunne få sine egne genredigerede stamceller tilbage.

Forskerne skal også finde ud af, hvilke patienter med immundefekt der vil have størst gavn af behandlingen. I dag kan nogle patienter med GATA2 behandles med stamceller fra en donor, men prime editing kan få stor betydning for den gruppe patienter, som ikke har andre behandlingsmuligheder. 

Og ifølge Jonas Holst Wolff kan prime editing på sigt også få stor betydning for patienter med andre genfejl end GATA2.

”I princippet kan samme fremgangsmåde bruges mod andre arvelige sygdomme, hvis vi kender den præcise genetiske fejl bag sygdommen,” fortæller han, og fortsætter:

”Vores mål er at kunne udvikle en behandling, der er rettet mod den konkrete genetiske fejl hos den enkelte patient. Hvis det lykkes, åbner det for nye muligheder for mennesker med sjældne arvelige sygdomme.” 

Bag om studiet

• Studiet er grundforskning.
• Forskningen er gennemført som en del af forskningscentret GenesCure.
• GenesCure er finansieret af Innovationsfonden. Forskningen er støttet gennem bevillingerne PASCAL-MID (2019-2025) og GenesCure (2025-2028).
• De vigtigste samarbejdspartnere er Bjarne Kuno Møller, Blod og Immunologi, Mette Holm, Institut for Klinisk Medicin – Børn og Unge, Trine Mogensen, Institut for Biomedicin, og Rasmus O. Bak, Institut for Biomedicin.
• Der er ingen oplyste habilitetsproblemer.
• Studiet er baseret på en peer reviewed videnskabelig artikel.
• Læs mere i den videnskabelige artikel

Kontakt

Postdoc, Jonas Holst Wolff
Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet
Telefon:60465456
Mail:jhw@biomed.au.dk

Professor, Jacob Giehm Mikkelsen
Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet
Telefon:23617253
Mail: giehm@biomed.au.dk