Nästa knep för CRISPR är genredigering av smärta

eldgångare Joshua Newton/Unsplash

Gatuartisten var bara 10 år gammal. Han stack knivar genom armarna och gick på heta glöd. Vid 14 var han död. Någon vågade honom att hoppa från ett tak. Han gjorde det och visste att det inte skulle skada.

Fallet med den pakistanska pojken med en sällsynt genetisk sjukdom var beskrivs 2006 . Han kunde känna värme och kyla och texturen av föremål. Men han kände aldrig smärta.

Nu har forskare parat ihop upptäckten med genredigeringsverktyget CRISPR, i vad de säger är ett steg mot en genterapi som kan blockera svår smärta orsakad av diabetes, cancer eller bilolyckor utan de beroendeframkallande effekterna av opioider.

Det nya tillvägagångssättet för att utrota smärta, som efterliknar den sällsynta DNA-mutationen som den pakistanska pojken hade, demonstrerades i möss i laboratoriet för Prashant Mali vid University of California, San Diego. Forskningen leddes av Ana Moreno, som nu är VD för en startup, Bläddra i Therapeutics , som planerar att utveckla en CRISPR-behandling för smärta.

Forskningen, där CRISPR användes för att tillfälligt blockera en nyckelmolekyl i smärtöverförande neuroner i ryggmärgen hos möss, beskrevs i en förtryckstidning publicerad i juli . Företaget ville inte kommentera innan rapporten offentliggörs formellt, men tanken är att injicera ryggmärgsvätskan med viruspartiklar som bär en modifierad version av CRISPR utformad för att avbryta smärtsignaler.

De första testerna av CRISPR-genterapier på människor började först nyligen. I år började CRISPR Therapeutics behandla patienter med sicklecellanemi , och ett annat företag, Editas Medicine, planerar att försöka vända en ärftlig förblindande sjukdom. Båda dessa program innebär att DNA-sekvenser i en persons genom ändras så att nödvändiga gener slås på.

En smärtbehandling skulle utvidga CRISPR-terapier till mycket vanligare tillstånd - cirka 20 % av amerikanerna har kronisk smärta, enligt Centers for Disease Control and Prevention . Projektet belyser också hur forskare, genom att utvinna genetiska konstigheter, kan identifiera orsakerna till vissa ovanliga människors fysiska superkrafter och använda genredigering för att ge dem till andra.

Att hitta smärtgenen

En kamp för en ny generation av smärtbehandlingar började när forskare nollställde en gen som kallas SCN9A , som gör en molekyl närvarande i nerver (kallad Nav1.7) som är en nyckelspelare för att överföra smärta till hjärnan.

Bevis för genens centrala roll kom från personer med konstiga ärftliga syndrom. Vissa mutationer i genen gör att människor känner mer smärta. Den pakistanska pojken var under tiden medlem i en familj med en mutation som handikappade SCN9A helt.

Den tydliga effekten av de genetiska skillnaderna – mer smärta å ena sidan, ingen smärta om mutationen inaktiverade genen – väckte ett intensivt intresse från läkemedelsföretagen. Genen har kallats ett perfekt exempel av hur värdefulla läkemedelsmål kan upptäckas genom att studera människor med sällsynta egenskaper.

Hittills har försöken att efterlikna den smärtfria effekten med konventionella läkemedel inte haft någon klar framgång. Ett företag, Genentech, säger att det fortfarande letar efter mycket riktade läkemedel för att blockera Nav1.7 och beskrev nyligen hur det kan göras med toxiner från skorpioner och taranteller .

Forskare har försökt använda genterapi för att dämpa aktiviteten hos Nav1.7 tidigare. Det var försökte 2005 använder en annan genmodulerande teknik, och minst två företag, Voyager Therapeutics och Coda Biotherapeutics, undersöker potentiella behandlingar.

Den nya rapporten är dock den första som använder CRISPR för att behandla smärta hos möss. Djurdata tyder på att du fortfarande skulle känna en brinnande vattenkokare, men smärtan kan vara mycket minskad, säger John Wood från University College London. Han kallar användningen av CRISPR för att behandla ett stort framsteg.

Det finns några nackdelar med att lura med smärta. Människor med no-pain DNA-mutationen har ett begränsat luktsinne och utan smärta vet de inte när de är skadade. Ett antal medlemmar av den pakistanska familjen haltade av brutna lemmar. Andra hade tappat delar av tungan – de hade bitit av dem.

Det finns fortfarande många obesvarade frågor om huruvida CRISPR kommer att vara en användbar smärtlösning, inklusive hur länge effekten kommer att vara och hur den skulle påverka redan existerande smärta, något som forskarna inte tittade på. Genterapi är också högteknologisk och mycket dyr – en nyligen godkänd behandling kostar 2,1 miljoner dollar.

Det kommer att bli en enorm chansning för investerarna att ta det framåt för tillfället, säger Wood. Det är spännande, och jag är säker på att det kommer att hända … men det är problematiskt just nu.

Supersoldater

Ny smärtkontrolltaktik kommer sannolikt att locka intresse från militären, som tittar på teknologier som skulle låta soldater fortsätta att röra sig, fortsätta skjuta och fortsätta kommunicera i dagar efter en skada, enligt sammanfattningen av ett kommande föredrag av Peter Murray, om US Army Medical Research & Development Command. Murray skriver att frågan är: Kan vi skapa ett smärtstillande medel som kan behandla svår, posttraumatisk smärta som inte stör kognition eller motorisk kontroll?

2017 sa Vladimir Putin till studenter på en ungdomsfestival i Sochi att genteknik kan skapa soldater som inte känner någon smärta eller rädsla, vilket kan vara läskigare än en atombomb.

Förutom den smärtfria mutationen, finns det en genetisk variant som kan låta en flygledare – eller en soldat – klara sig med fyra eller fem timmars sömn per dag. När genterapitekniker avancerar och blir billigare, kan det vara möjligt att rutinmässigt förbättra människor med liknande genetiska förändringar.

Dölj