Nässpray skickar CRISPR/Cas9 till hjärnan

De flesta läkemedel når inte fram till hjärnan vilket gör det svårt att behandla neurologiska sjukdomar. Med hjälp av en nässpray har forskare nu kunnat leverera en CRISPR-baserad genterapi till hjärnan via luktloben. Genterapin har hittills bara testats i möss men är utvecklad för behandling av den ärftliga sjukdomen Mukopolysackaridos typ I (MPSI).

Varje år föds ungefär ett barn i Sverige med MPSI. Hos personer med MPSI lagras långa kolhydratkedjor i kroppens organ. Inlagringarna skadar organen vilket leder till allvarliga symtom som till exempel syn- och hörselnedsättning, muskelsvaghet, långsam tillväxt och vid de svåraste fallen även påverkan på hjärta och lungor, skelettförändringar och intellektuell funktionsnedsättning.

Ämnesomsättning i obalans

De långa kolhydratkedjor som är en viktig komponent i kroppens vävnader bryts ner och återskapas hela tiden i en ständig förnyelseprocess. Hos personer med MPSI är processen i obalans eftersom de har för lite av det enzym som ansvarar för nedbrytningen. Hur allvarlig sjukdomen är beror på hur lite enzym som bildas. En behandlingsmöjlighet är att tillföra det enzym som saknas. Behandlingen minskar inlagringarna i många organ men når inte fram till hjärnan på grund av blod-hjärnbarriären. Denna vägg av tätt sammankopplade blodkärl skyddar hjärnan mot farliga ämnen som kan hamna i blodet via till exempel födan. Barriären hindrar även läkemedel att passera.

Den bakomliggande orsaken till enzymbristen vid MPSI är genetisk och orsakas av mutationer i en enda gen. Sjukdomen är därför en bra kandidat att behandla med genterapi. Ännu finns ingen godkänd genterapi men försök pågår på flera håll i världen.

Genterapi via luktloben

I den aktuella studien har forskarna utvecklat en genterapi som infogar en ny funktionell kopia av enzym-genen, en så kallad knock-in, med hjälp av CRISPR/Cas9. I tidigare försök har forskarna visat att deras genterapi minskar inlagringarna i kroppens alla organ hos möss med MPSI, utom just i hjärnan. I den nya studien har de hittat en väg fram och den går via nosen och luktloben till hjärnans celler.

Under 30 dagar gavs sprayen med CRISPR/Cas9 till möss. När halva tiden gått kunde forskarna se en ökad aktivitet av enzymet som mössen tidigare saknade och minskade inlagringar. Nivåerna av enzymet var fortfarande låga jämfört med den friska kontrollgruppen, men trots detta kunde forskarna efter några månader se en förbättrad kognitiv funktion hos de möss som fått genterapi. Beteendetester visade att mössen hade en högre motorisk aktivitet, var mer nyfikna och svarade bättre och snabbare på stimuli. 

/Mia Olsson

Källa:

Pimentel Vera L.N. et al., Brain and visceral gene editing of mucopolysaccharidosis I mice by nasal delivery of the CRISPR/Cas9 system. The Journal of Gene Medicine (January 2022)

Nasal Spray Sends CRISPR to the Brain” by Gorm Palmgren. CRISPR Medicine News. March 28 2022.