Na początku 2017 roku neurolog z Boston Children’s Hospital Timothy Yu rozpoczął pracę nad najbardziej ambitnym projektem swojego życia – zaprojektowaniem i zsyntetyzowaniem eksperymentalnego leku dla umierającego dziecka w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Kilka tygodni wcześniej Yu otrzymał na Facebooku desperacką wiadomość od Julii Vitarello. U jej 5-letniej córki Mili zdiagnozowano chorobę Battena: rzadką, ale wyniszczającą chorobę neurodegeneracyjną łączącą objawy choroby Parkinsona, demencji i epilepsji. Co gorsza, choroba Battena, na którą cierpiała Mila, była wywołana wyjątkową mutacją genu, co oznaczało, że żadne istniejące terapie w tym przypadku nie zadziałają.

Vitarello nie chcąc pogodzić się z losem córki, założyła fundację jej imienia i dzięki crowdfundingowi zebrała ponad 3 mln dolarów w celu sfinansowania nowej terapii genowej.

To ostatecznie doprowadziło ją do Yu. Lekarz zsekwencjonował genom Mili w celu zidentyfikowania odpowiedzialnej mutacji i ostatecznie zaproponował leczenie antysensowymi oligonukleotydami. Działają one poprzez wiązanie się z cząsteczkami wytwarzanymi przez zmutowane DNA, korygując ich ‘zachowanie’. Ale w tym przypadku było inaczej. Yu stworzył spersonalizowany antysensowny oligonukleotyd przeznaczony wyłącznie dla Mili. Jest to tym bardziej przełomowe, że synteza nowych leków zwykle zajmuje lata, a nie – tak jak w tym przypadku – miesiące.

W ciągu kolejnych czterech lat leczenie pomogło zahamować postęp choroby Mili i poprawiło jakość jej życia. Jej nogi stały się mocniejsze, więc mogła wchodzić po schodach z pomocą mamy. Niestety choroba będąca już w zaawansowanym stadium, w końcu powróciła, a Mila zmarła 11 lutego 2021 roku w wieku zaledwie 10 lat.

Próba uratowania dziewczynki – mimo przykrego zakończenia – była śledzona przez genetyków z całego świata. Postrzegali to jako przełomowy przypadek wykorzystania spersonalizowanej medycyny opartej na genomie do walki z rzadkimi chorobami. To stosunkowo nowe podejście do leczenia zostało też niedawno wykorzystane do stworzenia terapii innej rzadkiej choroby zwanej rdzeniowym zanikiem mięśni.

Historia Mili w oczach specjalistów daje początek spersonalizowanej medycynie, ale też generuje wiele pytań.

Teoretycznie terapie ukierunkowane na genetykę danej osoby powinny być bardziej skuteczne i mieć mniej skutków ubocznych. Ale w praktyce medycyna spersonalizowana jest często niekonsekwentna i kosztowna. Od ludzi wymaga to również zaufania wobec rządów i firm, ponieważ pacjenci mieliby się dzielić z nimi swoimi danymi genomowymi. Niemniej jednak naukowcy wciąż próbują i są bliscy jeszcze bardziej spektakularnego osiągnięcia.

Jeszcze w tym roku 100 tys. zdrowych dzieci w Wielkiej Brytanii będzie miało zsekwencjonowane całe DNA w ramach przełomowego badania prowadzonego przez Genomics England, zwanego Programem Genomów Noworodków. Celem naukowców jest wykrycie i zbadanie 200 rzadkich, ale uleczalnych chorób genetycznych. Obecne metody wykrywania takich chorób u noworodków pozwalają na zdiagnozowanie jedynie 9 z nich. To z kolei umożliwiłoby uzyskanie szybkiej diagnozy, a co za tym idzie – szybkie podjęcie leczenia. W Nowym Jorku podobny projekt już ruszył, naukowcy badają dzieci w celu zdiagnozowania nawet do 260 chorób.

To nie jedyne osiągnięcia z dziedziny edycji genów. Niedawno amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdziła pierwszą terapię genową hemofilii B, badane są też metody edycji genów CRISPR w niedokrwistości sierpowatokrwinkowej. Wraz z rozwojem tych technologii coraz bardziej możliwe stają się spersonalizowane metody leczenia dzieci cierpiących na rzadkie choroby, czego pionierem był Yu.

Istnieje co najmniej 7 tys. rzadkich chorób spowodowanych mutacją pojedynczego genu, z których większość rozwija się we wczesnym dzieciństwie.

Szacuje się, że na całym świecie żyje około 400 mln osób cierpiących na rzadkie choroby. Połowa to dzieci, a 60 mln z nich umrze, zanim skończy pięć lat. Dopasowanie leku do DNA pacjenta ma jeszcze jedno ciekawe zastosowanie. Medycyna spersonalizowana mogłaby rozwiązać też problem różnych reakcji na leki. Np. kodeina jest powszechnie stosowanym środkiem przeciwbólowym, przepisywanym i sprzedawanym co roku milionom ludzi na całym świecie. Ze względu na różnice genetyczne, standardowe dzienne dawki nie działają w ogóle u około 7-10 proc. populacji kaukaskiej i 1-3 proc. wśród przedstawicieli innych grup etnicznych. W zależności od naszego genomu różnie reagujemy na wiele leków. Na przykład organizmy niektórych ludzi zbyt szybko wchłaniają leki, co oznacza, że potrzebują większej dawki, aby odczuć jakąkolwiek korzyść. Inni z kolei przetwarzają je zbyt wolno, co prowadzi do skutków ubocznych. Jedno z badań przeprowadzonych na 7 tys. osób opublikowane w lutym wykazało, że doświadczali oni znacznie mniej skutków ubocznych, gdy dawki niektórych leków były dostosowane do ich DNA.

Tekst: MZ