Pojedyncze wstrzyknięcie nowatorskiej metody edycji genów CRISPR bezpiecznie i skutecznie usuwa SIV – wirusa spokrewnionego z czynnikiem wywołującym AIDS – HIV – z genomów naczelnych innych niż ludzie, naukowcy z Lewis Katz School of Medicine na Temple University teraz zgłoś. Przełomowa praca uzupełnia wcześniejsze eksperymenty jako podstawa do pierwszego w historii badania klinicznego technologii edycji genów HIV u ludzi, które zostało zatwierdzone przez Food and Drug Administration (FDA) w 2022 roku.
Badanie przedkliniczne, opublikowane online w czasopiśmie Gene Therapy, przetestowało EBT-001, specyficzną dla SIV terapię edycji genów CRISPR-Cas9, u makaków rezusów. Badanie pokazuje, że EBT-001 skutecznie usuwa SIV z rezerwuarów – komórek i tkanek, w których wirusy takie jak SIV i HIV integrują się z DNA gospodarza i ukrywają się przez lata – bez żadnych wykrywalnych efektów poza celem u zwierząt. Prace te stanowią znaczący postęp w opracowywaniu leku na HIV/AIDS u ludzi.
„Nasze badanie potwierdza bezpieczeństwo i wykazuje dowody na edycję in vivo SIV technologii edycji genów CRISPR, mającą na celu trwałą inaktywację wirusa w szerokim zakresie tkanek w dużym, przedklinicznym modelu zwierzęcym, przy użyciu jednorazowego wstrzyknięcia leku ”- powiedział dr Kamel Khalili, profesor Laura H. Carnell i kierownik Katedry Mikrobiologii, Immunologii i Zapaleń, dyrektor Centrum Neurowirusologii i Edycji Genów, dyrektor Kompleksowego Centrum NeuroAIDS w Lewis Katz School of Medicine, i starszy badacz w nowym badaniu.
„Wyniki modelu przedklinicznego przygotowały grunt pod trwające badanie kliniczne EBT-101, które jest sponsorowane i zarządzane przez Excision Biotherapeutics, Inc.” – wyjaśnił.
EBT-101 to wyjątkowa terapia polegająca na edycji genów, która ma potencjał kształtowania przyszłości terapii HIV. Jego rozwój jest wynikiem wspólnych wysiłków naukowców z Lewis Katz School of Medicine i naukowców z Excision BioTherapeutics, Inc.
Zanim badania kliniczne EBT-101 mogły zostać podjęte na ludziach, naukowcy najpierw zebrali dane dotyczące bezpieczeństwa z badań na naczelnych innych niż ludzie. Wymagało to użycia wersji EBT-101 przystosowanej do leczenia infekcji SIV, która naśladuje zakażenie wirusem HIV u ludzi, ale jest specyficzna dla naczelnych innych niż ludzie. Na potrzeby badania przedklinicznego dr Khalili i współpracownicy zapakowali specyficzny dla SIV konstrukt do edycji genów CRISPR-Cas9, nazwany EBT-001, do nośnika wirusa związanego z adenowirusem 9 (AAV9), który można było wstrzykiwać dożylnie zwierzętom zakażonym SIV .
Dr Tricia H. Burdo, profesor i wiceprzewodnicząca Wydziału Mikrobiologii, Immunologii i Zapaleń oraz Centrum Neurowirusologii i Edycji Genów w Szkole Medycznej im. Lewisa Katza oraz ekspert w dziedzinie modeli HIV-1 naczelnych, kierowała badania na zwierzętach. Jej zespół losowo przydzielił 10 zwierząt do grup kontrolnych i grup terapeutycznych, przy czym trzy zwierzęta pozostawiono bez leczenia, a pozostałym podano pojedyncze wstrzyknięcie EBT-001 w jednym z trzech różnych poziomów dawek. Dwa dodatkowe zwierzęta wykorzystano w oddzielnym badaniu stosując wyższą dawkę. Sekcję zwłok i analizy tkanek przeprowadzono po trzech lub sześciu miesiącach od rozpoczęcia leczenia. Zebrano dane dotyczące biodystrybucji, które obejmowały badania histopatologiczne miejsc latencji wirusa, w tym węzłów chłonnych i tkanki śledziony, a także innych tkanek, oraz bezpieczeństwa, które obejmowały analizy poza celem przy różnych poziomach dawek.
Analizy wykazały, że EBT-001 był szeroko rozpowszechniony, docierając do tkanek w całym ciele, z dowodami na edycję genów prowirusowego DNA SIV we wszystkich znaczących rezerwuarach wirusa. Co więcej, EBT-001 był dobrze tolerowany we wszystkich poziomach dawek, bez dowodów toksyczności w badaniu klinicznym zwierząt lub po badaniu histopatologicznym. „Zwierzęta leczone CRISPR wydawały się zdrowsze, a niektóre przybierały na wadze” – zauważył dr Khalili.
„Długie ramy czasowe badania i zastosowanie wysokich dawek konstruktu do edycji genów pomagają potwierdzić bezpieczeństwo EBT-001” – powiedział dr Burdo. „Nasza przedkliniczna praca na naczelnych była niezbędna, aby umożliwić nam ustalenie kryteriów stosowania EBT-101 w badaniach klinicznych i umożliwienie posunięcia naprzód autoryzacji FDA na terapię edycji genów specyficzną dla wirusa HIV”.
„To ważne badanie toruje drogę do trwającego programu badań klinicznych Excision dla EBT-101 w celu oceny bezpieczeństwa i tolerancji terapii genowej opartej na CRISPR w celu potencjalnego wyleczenia osób żyjących z HIV” – powiedziała dr Jennifer Gordon, starszy wiceprezes ds. Rozwoju w Excision, który wcześniej był wykładowcą w Lewis Katz School of Medicine na Temple University i przez wiele lat pracował z grupą Temple. Dr Gordon, starszy badacz w badaniu, dodał: „To nie tylko ważny kamień milowy społeczności HIV, ale także postęp w wysiłkach na rzecz multipleksowych terapii edycji genów dla innych chorób zakaźnych, takich jak wirus opryszczki pospolitej i wirusowe zapalenie wątroby typu B”.
„Jesteśmy naprawdę podekscytowani, widząc, że ta nowa terapia, będąca wynikiem lat współpracy z naukowcami z wielu instytucji, przechodzi obecnie badania kliniczne” – dodał dr Khalili.
Inni badacze, którzy przyczynili się do tego badania, to Chen Chen, Rafal Kaminski, Ilker K. Sariyer, Pietro Mancuso, Martina Donadoni, Mandy D. Smith, Rahsan Sariyer, Maurizio Caocci, Shuren Liao i Hong Liu z Wydziału Mikrobiologii, Immunologii i Zapalenie, Centrum Neurowirusologii i Edycji Genów, Lewis Katz School of Medicine; Wenwen Huo, Ethan Y. Xu i Thomas J. Cradick, Excision BioTherapeutics, Inc., San Francisco; Huaqing Zhao, Centrum Biostatystyki i Epidemiologii, Wydział Edukacji Biomedycznej i Nauki o Danych, Lewis Katz School of Medicine; John Misamore i Mark G. Lewis, BioQual, Inc., Rockville, Maryland; i Vahan Simonyan, Embleema, Metuchen, New Jersey.
Badanie było sponsorowane przez firmę Excision BioTherapeutics, Inc.