Synnynnäinen maksasairaus parannettiin geenisaksien avulla

Suomalaiseen perimään on rikastunut sairaus nimeltä arginiinimeripihkahappovirtsaisuus eli ASA-uria. Se on vaikea aineenvaihduntasairaus, jossa elimistö ei käsittele proteiineja normaalisti, vaan niistä syntyy hyvin vaarallinen ASA- ja ammoniakkikertymä. Liiallinen ammoniakki johtaa tajunnan häiriöihin, koomaan ja jopa kuolemaan.

Suomessa vastasyntyneiltä tutkitaan mahdollinen ASA-uria, jotta sairausriski selviää ennen oireiden kehittymistä. Taudin hoitona on koko elämän kestävä erittäin tarkka dieetti ja vaikeissa tapauksissa maksansiirto.

Helsingin yliopiston ja HUSin tutkijat ovat onnistuneet korjaamaan ASA-urian geenivirheen soluviljelmissä ja todistaneet, että ASA-uria-taudin haitallinen aineenvaihdunta voidaan parantaa.

Tuoreessa tutkimuksessaan he aluksi muokkasivat ASA-uriaa sairastavien potilaiden ihosoluista kantasoluja. Sen jälkeen tutkijat korjasivat tautia aiheuttavat geenivirheet kantasoluissa CRISPR-Cas9-menetelmällä eli niin sanotuilla geenisaksilla. Lopuksi tutkijat ohjasivat korjattuja kantasoluja erilaistumaan maksasoluiksi, jotta he näkivät, että maksan toimintaa haittaava sairaus oli todella parantunut eivätkä korjatut solut enää tuottaneet haitallista ASA:aa.

– Osoitimme tutkimuksessamme ensimmäistä kertaa, että ASA-urian geenivirhe saadaan korjattua geenisaksien avulla ilman soluissa näkyviä sivuvaikutuksia. Geenikorjatut solut olivat myös aineenvaihdunnaltaan parantuneita, kertoo kantasolubiologian dosentti, perinnöllisyyslääketieteen erikoislääkäri Kirmo Wartiovaara Helsingin yliopistosta ja HUSista.

Tutkimus julkaistiin genetiikan alan huippulehdessä American Journal of Human Genetics.

Tutkijat löysivät sopivan ”geenimajoneesin” jo käytössä olevasta lääkkeestä

Tutkimuksessa tutkijat käyttivät lipidi- eli rasvakalvon sisälle pakattua mRNA:ta, jolla he saivat geenisakset viljeltyjen solujen sisään.

– Tämä valmistamamme ”geenimajoneesi” perustuu jo käytössä olevaan lääketuotteen reseptiin, mikä voi helpottaa sen käyttöä potilailla tulevaisuudessa. Seuraavana tavoitteena meillä on ASA-urian parantaminen hiirellä, sanoo väitöskirjatutkija Timo Keskinen Helsingin yliopistosta.

– Sama geenimuokkausmenetelmä toimii elävillä eläimillä ja ihmisillä, mutta emme vielä tiedä, kuinka turvallista se olisi. Sen vuoksi asia pitää tutkia ensin koe-eläimillä, Keskinen jatkaa.

Vihdoin hoitomahdollisuuksia perinnöllisiin sairauksiin

Maailmalla tunnetaan jo yli 7 000 erilaista perinnöllistä tautia. Meillä suomalaisilla, kuten muillakin pienestä joukoista alkunsa saaneilla populaatioilla, on omia perinnöllisiä tautimuutoksia, jotka ovat yleisempiä kuin muualla maailmassa. Monet näistä kaukaisten esivanhempiemme geenivarianteista ovat sellaisia, että jos lapsi perii saman muutoksen sekä äidin että isän puolelta, hän voi sairastua vakavasti.

Vain harvoihin perinnöllisiin tauteihin on olemassa hoito. Vielä harvemmin hoidoilla saadaan aikaan pysyvä parantuminen.

– Pysyvä parantuminen voisi kuitenkin olla mahdollista, jos tautia aiheuttavasta geenivirheestä päästään kokonaan eroon. Geenisaksien ja muiden DNA:ta tarkasti muokkaavien tekijöiden perustutkimuksen ansiosta pysyviä korjauksia alkaa vähitellen syntyä, sanoo Kirmo Wartiovaara.

Tutkimus on osa Sami Jalilin ja Timo Keskisen väitöskirjatöitä. Töiden ohjaajina Biomedicum Helsinki -tutkimuslaitoksen kantasolukeskuksessa ovat dosentti Kirmo Wartiovaara ja lääketieteen tohtori Mervi Hyvönen.

Alkuperäinen artikkeli: Sami Jalil, Timo Keskinen, Juhana Juutila, Rocío Sartori Maldonado, Lilya Euro, Anu Suomalainen, Risto Lapatto, Emilia Kuuluvainen, Timo Otonkoski, Mervi E Hyvönen ja Kirmo Wartiovaara: Genetic and functional correction of Argininosuccinate Lyase Deficiency in patient cells using CRISPR Adenine Base Editors, American Journal of Human Genetics (2024). DOI: 10.1016/j.ajhg.2024.03.004  


Lisätietoja:

FM Timo Keskinen, väitöskirjatutkija, Helsingin yliopisto
P. 0400 607 021
timo.keskinen@helsinki.fi

LT Kirmo Wartiovaara, kantasolubiologian dosentti, Helsingin yliopisto, perinnöllisyyslääketieteen erikoislääkäri, HUS
P. 040 7577696
kirmo.wartiovaara@helsinki.fi