Τι χρειάζεται για να θεραπευθεί ένα γενετικό νόσημα; Φαίνεται ότι πάνω απ΄ όλα χρειάζεται επιμονή! Τουλάχιστον αυτό αποδεικνύει η πλέον πρόσφατη επιτυχής προσπάθεια γενετικής θεραπείας μιας σπάνιας νόσου: μια μητέρα ενός άρρωστου παιδιού που έκανε τα αδύνατα δυνατά προκειμένου να προχωρήσουν οι έρευνες αλλά και ερευνητές οι οποίοι δεν πτοήθηκαν από τις αποτυχίες ήταν η απαραίτητη προϋπόθεση για τη θεραπεία τριών μικρών ασθενών που διαφορετικά ήταν καταδικασμένοι να μη φτάσουν στην εφηβεία.
Μια προσωπική ιστορία
Αλλά ας πάρουμε την ιστορία από την αρχή. Η κυρία Αmber Salzman είναι μια επιτυχημένη επιστήμονας και επιχειρηματίας. Με διδακτορικό στα Μαθηματικά και αφού εργάστηκε σε πολύ υψηλές θέσεις στη φαρμακοβιομηχανία, η κυρία Salzman διευθύνει σήμερα τη δική της εταιρεία βιοτεχνολογίας η οποία ειδικεύεται στην ανεύρεση φαρμάκων για καρδιακές παθήσεις. Ταυτόχρονα όμως η αμερικανίδα επιστήμονας είναι και πρόεδρος του ιδρύματος με την εύγλωττη ονομασία «Stop ΑLD». Τι σημαίνει ΑLD και γιατί πρέπει να σταματήσει; Σημαίνει αδρενολευκοδυστροφία και είναι η ασθένεια που σκότωσε έναν ανιψιό της, που καταδίκασε έναν άλλον ανιψιό της να βρίσκεται μονίμως σε αναπηρική καρέκλα και που έπληξε και τον εννιάχρονο γιο της. Βλέπετε, η αδρενολευκοδυστροφία είναι κληρονομική νόσος και ως εκ τούτου πλήττει οικογένειες. Καθώς δε το γονίδιο που ευθύνεται γι΄ αυτήν εντοπίζεται στο Χ χρωμόσωμα, η νόσος «δείχνει προτίμηση» στα αγόρια, χωρίς ωστόσο να αφήνει εντελώς ανεπηρέαστα τα κορίτσια.
Ευτυχώς για την κυρία Salzman ο γιος της υποβλήθηκε σε μεταμόσχευση μυελού των οστών και σήμερα είναι υγιής. Δεν έχουν όμως όλα τα παιδιά που πάσχουν από αυτή τη σχετικά σπάνια νόσο την τύχη του γιου της κυρίας Salzman. Οπως συμβαίνει με όλες τις μεταμοσχεύσεις, η πιθανότητα να βρεθεί συμβατός δότης δεν είναι μεγάλη και ελλοχεύει πάντοτε ο κίνδυνος της απόρριψης του μοσχεύματος. Αν όμως το μόσχευμα προερχόταν από τον ίδιο τον ασθενή; Τότε φυσικά δεν θα υπήρχε πιθανότητα απόρριψής του. Αλλά όταν πρόκειται για κληρονομική νόσο, όλα τα κύτταρα του ασθενούς φέρουν τη μετάλλαξη. Ποιο μόσχευμα λοιπόν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί; Μα μόνο κάποιο που θα υποβαλλόταν πρώτα σε θεραπεία! Από τη θεωρία στην πράξη
Εύκολο να το λέει κανείς αλλά δύσκολο να το κάνει, όπως ανακάλυψαν στην πράξη οι επιστήμονες που συνέδεσαν την επαγγελματική ζωή τους με τη γενετική θεραπεία. Οταν ανακαλύφθηκαν τα πρώτα γονίδια που συνδέονταν με κληρονομικές ασθένειες, όπως π.χ. η μεσογειακή αναιμία, δεν ήταν λίγοι οι ερευνητές που πίστεψαν ότι θα μπορούσαν να θεραπεύσουν τα νοσήματα αυτά αντικαθιστώντας το μεταλλαγμένο γονίδιο με ένα «υγιές». Το σενάριο περιελάμβανε την απομόνωση κυττάρων του ασθενούς, τη «θεραπεία» τους και στη συνέχεια την επανεισαγωγή τους στον ασθενή με στόχο την ίασή του. Ωστόσο οι πρώτες απόπειρες διέψευσαν τα όνειρα των επιστημόνων: όχι μόνο τα προβλήματα που αντιμετώπισαν ήταν τεράστια, αλλά όταν επιτέλους έφτασε η στιγμή των κλινικών δοκιμών, ο θάνατος ενός νεαρού ασθενούς κατάφερε ένα τεράστιο πλήγμα στο πεδίο της γονιδιακής θεραπείας.
Από τις βασικότερες δυσκολίες που αντιμετώπισαν οι ερευνητές που ασχολήθηκαν με τη γονιδιακή θεραπεία ήταν η εξεύρεση του μέσου με το οποίο θα εισήγαγαν στα κύτταρα των ασθενών το υγιές γονίδιο. Για όσους γνωρίζουν πώς λειτουργούν τα βιολογικά συστήματα, η προφανής λύση ήταν μία: οι ιοί! Ακούγεται περίεργο, από καταβολής ανθρώπων όμως οι ιοί κάνουν ακριβώς αυτό: μολύνουν τα κύτταρά μας και εισάγουν το γενετικό υλικό τους στο δικό μας (το πρόγραμμα αποκωδικοποίησης του ανθρωπίνου γονιδιώματος αποκάλυψε την ύπαρξη τεράστιου ποσοστού ιικού DΝΑ στο δικό μας γονιδίωμα).
Το στοίχημα
Φυσικά για μια τέτοια απόπειρα η επιλογή ιού θα έπρεπε να είναι εξαιρετικά προσεκτική. Πράγματι οι ιοί που χρησιμοποιήθηκαν για απόπειρες γονιδιακής θεραπείας τροποποιήθηκαν γενετικά ώστε να χάσουν τη μολυσματικότητά τους. Στην περίπτωση του ασθενούς που έχασε τη ζωή του πάντως αυτή η προφύλαξη δεν ήταν αρκετή. Ο οργανισμός του αντέδρασε πολύ βίαια στην είσοδο του ιού, με τα γνωστά αποτελέσματα. Ετσι η δημιουργία ενός ασφαλούς αλλά και αποτελεσματικού ιού που θα λειτουργούσε ως φορέας και μεταφορέας του υγιούς γονιδίου για εφαρμογές γονιδιακής θεραπείας υπήρξε κορυφαίος στόχος πολλών επιστημόνων. Εδώ υπεισέρχεται το πείσμα της κυρίας Salzman, η οποία εργαζόταν ως υψηλόβαθμο στέλεχος σε μεγάλη φαρμακοβιομηχανία. Εχοντας βιώσει την οικογενειακή τραγωδία της απώλειας ενός παιδιού από την αδρενολευκοδυστροφία και διαθέτοντας τις γνώσεις για να αντιληφθεί ότι το κατάλληλο όχημα μεταφοράς γονιδίων στα κύτταρα είναι ύψιστης σημασίας για κάθε απόπειρα γονιδιακής θεραπείας, η κυρία Salzman επιμένει φορτικά και πείθει τους εργοδότες της να χρηματοδοτήσουν τη δημιουργία αυτού του «ιικού μεταφορικού οχήματος» την οποία αναλαμβάνει μια εταιρεία βιοτεχνολογίας με έδρα την Καλιφόρνια. Είκοσι ερευνητές εργάζονται για χρόνια προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος και κρίνοντας εκ του αποτελέσματος ο κόπος τους δεν πήγε χαμένος. Στα τέλη του 2004 το ιικό μεταφορικό όχημα, το οποίο δεν είναι άλλο από τον ιό ΗΙV (!), είναι έτοιμο να δοκιμασθεί και ο καταλληλότερος να το κάνει δεν είναι άλλος από τον γάλλο καθηγητή Ρatrick Αubourg και τους συνεργάτες του στο Saint-Vincent-deΡaul του Παρισιού. Ο γάλλος γιατρός έχει ασχοληθεί από την αρχή της σταδιοδρομίας του με την αδρενολευκοδυστροφία: σε αυτόν οφείλεται ο βιοχημικός διαγνωστικός έλεγχος για τη νόσο, ενώ από ορισμένες πειραματικές ενδείξεις το 1989 συνάγει το συμπέρασμα ότι η αδρενολευκοδυστροφία θα μπορούσε να θεραπευθεί με μεταμό σχευση μυελού των οστών. Το ίδιο έτος υποβάλλεται σε μεταμόσχευση (από συμβατό δότη) ένα νεαρό παιδί με πρώιμο στάδιο της νόσου. Σήμερα ο υγιής πλέον 29χρονος αποτελεί τον πρώτο άνθρωπο που θεραπεύτηκε από την αδρενολευκοδυστροφία με μεταμόσχευση μυελού των οστών.
Οι πρώτοι μικροί ασθενείς
Οπλισμένος με το αμερικανικής προέλευσης ιικό μεταφορικό όχημα, ο γάλλος γιατρός ζητεί και λαμβάνει την άδεια να προχωρήσει σε γονιδιακή θεραπεία στα τέλη του 2005. Δύο παιδιά ισπανικής καταγωγής πληρούν τις προϋποθέσεις για να λάβουν μέρος σε αυτή την πειραματική προσέγγιση. Πρώτον, είναι φορείς του μεταλλαγμένου γονιδίου. Δεύτερον, η νόσος έχει αρχίσει να κάνει την εμφάνισή της, χωρίς ωστόσο να έχει προχωρήσει πολύ. Η πείρα από τις μεταμοσχεύσεις έχει δείξει ότι οι εγκεφαλικές καταστροφές που γίνονται πριν από τη θεραπευτική παρέμβαση δεν αποκαθίστανται, αλλά η παρέμβαση αναστέλλει την περαιτέρω εξέλιξη της νόσου. Είναι λοιπόν κεφαλαιώδους σημασίας η νόσος να μην έχει εξελιχθεί προκειμένου να επιτευχθούν τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα με τη θεραπεία. Τρίτον, παρά τις προσπάθειες, δεν έχει βρεθεί συμβατός δότης μυελού των οστών για τα παιδιά και έτσι η δοκιμασμένη λύση της μεταμόσχευσης δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτά.
Το πρωτόκολλο
Σύμφωνα με το άρθρο των γάλλων γιατρών το οποίο δημοσιεύτηκε στην έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση «Science», το θεραπευτικό πρωτόκολλο έχει ως εξής: αρχικά λαμβάνεται αίμα από τους ασθενείς ηλικίας 7 και 7,5 ετών. Ειδικότερα επιλέγεται μια κατηγορία αιματικών κυττάρων τα οποία στη συνέχεια μολύνονται με τον ιό που φέρει το μη μεταλλαγμένο ΑΒCD1 γονίδιο. Μετά την ολοκλήρωση της «θεραπείας» τους τα κύτταρα διατηρούνται στην κατάψυξη ώσπου να ολοκληρωθούν όλοι οι έλεγχοι ασφαλείας. Στο επόμενο στάδιο τα παιδιά υποβάλλονται στην κλασική διαδικασία που ακολουθείται για τη μεταμόσχευση μυελού των οστών, μόνο που το μόσχευμα δεν είναι άλλο από τα δικά τους κύτταρα που φέρουν το υγιές γονίδιο. Οπως τονίζεται στο άρθρο των γάλλων επιστημόνων, κατά τη διαδικασία της μεταμόσχευσης δεν υπήρξαν επιπλοκές και 13 ως 15 ημέρες μετά το μόσχευμα άρχισε να λειτουργεί και να «γεννά» αιμοποιητικά κύτταρα.
Για να διαπιστώσουν όμως οι γιατροί αν η παρέμβασή τους είχε τα αναμενόμενα αποτελέσματα έπρεπε να περιμένουν πολύ ακόμη. Οπως συμβαίνει και στην περίπτωση της εφαρμογής της κλασικής μεταμόσχευσης μυελού των οστών για την αντιμετώπιση της αδρενολευκοδυστροφίας, έτσι και στην περίπτωση της γονιδιακής θεραπείας της νόσου τα αποτελέσματα δεν γίνονται ορατά παρά μόνο μετά την έλευση περίπου 14 μηνών. Το πρώτο παιδί υποβλήθηκε σε μεταμόσχευση στις 11 Σεπτεμβρίου 2006 ενώ το δεύτερο λίγο αργότερα.
Η μεγάλη ανακούφιση
Οταν παρήλθαν οι 14 μήνες, οι εξετάσεις των παιδιών έδειξαν ότι μόνο ένα ποσοστό της τάξεως του 15% των κυττάρων του αίματος έφερε το πολυπόθητο γονίδιο. Ωστόσο, ακόμη και αυτό το μικρό ποσοστό φαίνεται ότι ήταν αρκετό για να υπάρξει θεραπευτικό αποτέλεσμα! Οπως φάνηκε από τις κλασικές εξετάσεις απεικόνισης του εγκεφάλου, η νόσος είχε σταθεροποιηθεί (δεν παρατηρήθηκαν, δηλαδή, περαιτέρω εγκεφαλικές βλάβες) και το ίδιο φάνηκε και από τις εξετάσεις που είχαν στόχο να διερευνήσουν τις πνευματικές ικανότητες των δύο παιδιών. Και ενώ ένα τρίτο παιδί έχει υποβληθεί στην ίδια θεραπεία (είναι ωστόσο νωρίς ακόμη για να αποφανθούν οι γιατροί για την επιτυχή ή μη έκβασή της), όλα δείχνουν ότι η γονιδιακή θεραπεία για την αντιμετώπιση της αδρενολευκοδυστροφίας είναι εξίσου καλή με την κλασική μεταμόσχευση, με το επιπρόσθετο πλεονέκτημα της συμβατότητας του μοσχεύματος.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η επιτυχία των γάλλων γιατρών δεν αναπτέρωσε τις ελπίδες των ασθενών μόνο με αδρενολευκοδυστροφία αλλά και με άλλες κληρονομικές ασθένειες που θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν με τον ίδιο τρόπο. Πρακτικά έδωσε νέα πνοή στο πεδίο της γονιδιακής θεραπείας και δεν θα ήταν αβάσιμο να πούμε ότι σύντομα θα δούμε περισσότερα αποτελέσματα από αυτό.
ΟΤΑΝ Ο HIV ΣΩΖΕΙ!
Ενα από τα αξιοθαύμαστα της αντιμετώπισης της αδρενολευκοδυστροφίας με γονιδιακή θεραπεία ήταν το είδος του ιικού οχήματος που χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά του υγιούς γονιδίου στα κύτταρα του ασθενούς. Ακούγεται απίστευτο και όμως είναι αληθινό: πρόκειται για τον ιό ΗΙV που προκαλεί το ΑΙDS. Προφανώς ο ιός αποδυναμώθηκε ώστε να αποφευχθεί η πιθανότητα μόλυνσης των παιδιών από αυτόν. Σύμφωνα δε με άρθρο του Luigi Νaldini στην επιθεώρηση «Science» το οποίο σχολιάζει (θετικότατα) το έργο των γάλλων ερευνητών, ο εν λόγω μεταμορφωμένος ιός όχι μόνο δεν είναι επικίνδυνος αλλά είναι πολύ αποτελεσματικότερος από άλλους που έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν, ενώ ταυτόχρονα δεν αυξάνει τις πιθανότητες εμφάνισης λευχαιμίας (που επίσης είχε παρατηρηθεί με άλλους ιούς-οχήματα).
ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΑΔΡΕΝΟΛΕΥΚΟΔΥΣΤΡΟΦΙΑ
Οσοι έχετε δει την ταινία «Lorenzo΄s oil» θα γνωρίζετε ότι πρόκειται για σπάνιο κληρονομικό φυλοσύνδετο νόσημα. Πλήττει ένα αγόρι στα 42.000 και χαρακτηρίζεται από βαθμιαίο εκφυλισμό του νευρικού συστήματος. Η νόσος, η οποία πρωτοπεριγράφηκε το 1920, κάνει την εμφάνισή της στην προσχολική ηλικία, με πρώτα συμπτώματα τη δυσκολία συγκέντρωσης και προσανατολισμού αλλά και την απώλεια της όρασης. Ακόμη και σε αυτό το πρώιμο στάδιο είναι ήδη εμφανείς οι εγκεφαλικές αλλοιώσεις οι οποίες χαρακτηρίζουν τη νόσο και οι οποίες προκύπτουν από την απώλεια του στρώματος της μυελίνης, που επιστρώνει και μονώνει τους άξονες των νευρικών κυττάρων τόσο στον εγκέφαλο όσο και στη σπονδυλική στήλη. Οπως ανακαλύφθηκε στις αρχές της δεκαετίας του ΄80, τα συμπτώματα της νόσου οφείλονται στην αδυναμία του οργανισμού να διαχειριστεί τα λιπαρά οξέα (απαραίτητα για τη σύνθεση της μυελίνης) και ειδικότερα εκείνα που διαθέτουν μακρές αλυσίδες. Αυτά τα λιπαρά οξέα μπορεί να συντίθενται από τον ίδιο τον οργανισμό ή να εισέρχονται σε αυτόν μέσω της διατροφής.
Το 1993 ανακαλύφθηκε και το γονίδιο που συνδέεται με τη νόσο. Πρόκειται για μια πρωτεΐνη η οποία μεταφέρει τα λιπαρά οξέα στα υπεροξυσώματα, τα οργανίδια του κυττάρου τα οποία ειδικεύονται στον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων. Το γονίδιο ονομάζεται ΑΒCD1 και έχουν ήδη εντοπιστεί πολλές μεταλλάξεις του, οι οποίες καθιστούν την ΑLD πρωτεΐνη μη λειτουργική. Ο εντοπισμός του γονιδίου ΑΒCD1 στο Χ χρωμόσωμα εξηγεί γιατί η νόσος «προτιμά» αγόρια: για τη γέννηση ενός αγοριού απαιτείται ένα Χ χρωμόσωμα που προέρχεται από τη μητέρα και το Υ χρωμόσωμα με πατρική προέλευση. Μια υποψήφια μητέρα που είναι φορέας δεν νοσεί καθώς ακόμη και αν φέρει ένα μεταλλαγμένο ΑΒCD1 γονίδιο στο ένα Χ χρωμόσωμά της, πιθανότατα διαθέτει ένα μη μεταλλαγμένο γονίδιο στο άλλο Χ χρωμόσωμα (η θηλυκή γενετική «συνταγή» απαιτεί δύο Χ χρωμοσώματα). Κάθε αγόρι αυτής της μητέρας έχει 50% πιθανότητες να κληρονομήσει το μεταλλαγμένο γονίδιο (καθώς θα πάρει ένα από τα δύο Χ χρωμοσώματα της μητέρας του) και να αναπτύξει τη νόσο. Αντίθετα, τα κορίτσια αυτής της μητέρας έχουν 50% πιθανότητες να είναι φορείς του γονιδίου. Αξίζει πάντως να σημειωθεί ότι ένα μικρό ποσοστό κοριτσιών φορέων εμφανίζει μικρά, κινητικής συνήθως φύσεως, προβλήματα.
