Vedci po prvý raz vniesli do ľudského mozgu receptory, ktoré umožňujú regulovať aktivitu nervových buniek pomocou lieku. Priekopnícku génovú terapiu navrhli pre troch pacientov s epilepsiou odolnou voči liekom. Jej cieľom bolo utlmiť aktivitu oblastí hipokampu, ktoré vyvolávajú záchvaty. Terapia nespôsobila závažné vedľajšie účinky a podľa všetkého znížila frekvenciu záchvatov, uviedli v uplynulých dňoch čínski vedci, ktorí klinickú štúdiu uskutočnili, na stránkach časopisu The New England Journal of Medicine.
Ešte pred desiatimi rokmi pôsobila predstava, že by sa táto technika, nazývaná chemogenetika, mohla používať u ľudí, ako vedecká fantastika, hovorí neurovedkyňa Keri Martinowich z Lieber Institute for Brain Development, ktorá sa na výskume nepodieľala. Hoci dlhodobú bezpečnosť takýchto terapií ešte treba vyhodnotiť, podľa odborníčky má táto technika obrovský potenciál.
Chemogenetiku už dlhší čas vo veľkom využívajú neurovedci, ktorí na zvieracích modeloch skúmajú mozgové okruhy. Do vybranej populácie neurónov vnášajú receptory navrhnuté špeciálne na tento účel. Buď pomocou vírusu dopravia do buniek gény kódujúce tieto bielkoviny, alebo zviera geneticky upravia tak, aby daný gén exprimovalo. Niektoré z týchto receptorov slúžia na zapnutie aktivity nervových buniek, iné na jej vypnutie. Fungujú však iba v prítomnosti konkrétneho lieku.
Vedci uvažujú o využití chemogenetiky pri liečbe ľudí už od jej vzniku pred 20 rokmi, hovorí Bryan Roth, farmakológ z Univerzity Severnej Karolíny v Chapel Hill, ktorý túto technológiu vyvinul. Záujem prejavilo viacero spoločností, dosiaľ však nikto nebol ochotný podstúpiť riziko. Metóda priniesla sľubné výsledky pri potláčaní záchvatov u myší a opíc. Odborníci však zostávali veľmi skeptickí voči tomu, či sa tieto výsledky dajú bezpečne preniesť aj na ľudí, hovorí Minmin Luo, neurobiológ z Čínskeho inštitútu pre výskum mozgu, ktorý experiment viedol. Jeho spoločnosť GenAns Biotechnology vyvinula chemogenetické nástroje použité v štúdii.
Luo a jeho kolegovia v spolupráci s neurochirurgom Guoguangom Zhaom z nemocnice Xuanwu liečili troch pacientov s epilepsiou, u ktorých záchvaty vyvolávala nadmerná aktivita hipokampu a bežné lieky im nepomáhali. Ďalším krokom by u týchto pacientov zvyčajne bola operácia na odstránenie postihnutých oblastí mozgu, čo predstavuje veľmi závažný zákrok. Lekári im namiesto toho injekčne podali niekoľko miliónov kópií adeno-asociovaného vírusu (AAV), upraveného tak, aby do hipokampu dopravil gén pre receptor citlivý na liek. Ihlu pritom navigovali pomocou magnetickej rezonancie v reálnom čase. Gén navrhli tak, aby sa exprimoval iba v excitačných neurónoch, ktoré riadia aktivitu ďalších mozgových buniek, a inhibičné neuróny ponechal nedotknuté.
Po zotavení začali pacienti popri svojich protizáchvatových liekoch užívať aj klozapín, ktorý aktivuje daný receptor. Podľa vedcov pacienti terapiu dobre znášali a objavili sa iba mierne vedľajšie účinky. Naďalej ich sledujú, aby mohli posúdiť dlhodobú bezpečnosť. Hoci hlavným cieľom tejto štúdie bolo zatiaľ iba vyhodnotiť bezpečnosť techniky, vedci zistili, že frekvencia záchvatov v týždňoch po operácii klesla o 92,6 %.
„Myslím si, že ide o veľmi sľubné výsledky a dôležitý prvý krok v oblasti génovej terapie epilepsie,“ hovorí Gabriele Lignani, ktorý sa venuje výskumu epilepsie na University College London. Zdôrazňuje však, že výskum je ešte len v počiatočnom štádiu a potrebné sú ďalšie štúdie na väčších skupinách pacientov. Luov výskumný tím získal povolenie na uskutočnenie klinických štúdií fázy I od amerického Úradu pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) aj od Čínskeho centra pre hodnotenie liekov.
GenAns vyvíja chemogenetickú terapiu aj na liečbu jedného typu silnej chronickej bolesti odolnej voči liečbe. Podľa Lua sú výsledky overujúce funkčnosť tohto prístupu, ktoré zatiaľ neboli publikované, povzbudivé. Aj v tomto prípade už regulačným orgánom predložili žiadosť o povolenie klinických štúdií fázy I.
Ďalšia čínska výskumná skupina začala klinickú štúdiu, ktorá skúša túto metódu pri liečbe Parkinsonovej choroby. Cieľom je znížiť aktivitu subtalamických jadier, ktoré sú pri tomto ochorení nadmerne aktívne. Hlboká mozgová stimulácia, ktorá sa v súčasnosti používa pri liečbe Parkinsonovej choroby, reguluje aktivitu tejto oblasti elektrickými impulzmi. Ide však o málo selektívny zásah, ktorý bez rozdielu pôsobí na všetky okolité bunky. Chemogenetiku možno cieliť konkrétne na excitačné neuróny.
Teoreticky by chemogenetika mohla pomôcť pri liečbe mnohých porúch, pri ktorých je známe fungovanie nervových dráh. „Nie je to ako pri vývoji liekov, kde treba najprv nájsť cieľ,“ hovorí Martinowich. „Vieme, na ktoré nervové dráhy a typy buniek sa potrebujeme zamerať.“
Podobne ako iné formy génovej terapie, aj chemogenetika je založená na infikovaní buniek vírusom AAV. Pri vysokých dávkach môže tento postup vyvolať škodlivú, dokonca až smrteľnú imunitnú reakciu. Chemogenetika má však v tomto smere jednu výhodu, hovorí Luo: keďže ju možno zacieliť na konkrétny mozgový okruh alebo oblasť, v tomto prípade výlučne na hipokampus, postačuje pomerne nízka dávka AAV. Podľa Lua jeho výskumná skupina dosiaľ liečila 16 pacientov v rámci klinických štúdií zameraných na epilepsiu a tlmenie bolesti. „Bezpečnostný profil je zatiaľ veľmi dobrý,“ hovorí a dodáva, že aj výsledky sú sľubné.
