Penyuntingan gen CRISPR sangat menjanjikan untuk mengobati bentuk kebutaan yang langka

Degenerasi retina dapat diwariskan atau didapat. Dalam kasus pertama, penyakit ini tidak dapat disembuhkan dan bersifat progresif. Sebuah studi terkini yang dipublikasikan di New England Journal of Medicine meneliti potensi penggunaan penyuntingan gen untuk mengoreksi degenerasi retina bawaan yang disebut CEP290, yang menyebabkan hilangnya penglihatan dini.

Degenerasi retina yang diwariskan disebabkan oleh mutasi patogenik pada salah satu dari lebih dari 280 gen. Mutasi ini menyebabkan fotoreseptor (sel batang dan kerucut yang peka terhadap cahaya) di retina tidak berfungsi dan mati, yang mengakibatkan hilangnya penglihatan pada individu yang terkena. Kondisi ini merupakan penyebab utama kebutaan di seluruh dunia.

Pada degenerasi retina terkait CEP290 atau amaurosis Leber, protein sentrosom 290 yang bermutasi (CEP290) menyebabkan kebutaan sebagian atau total dalam sepuluh tahun pertama kehidupan. Oleh karena itu, hal ini merupakan penyebab utama kebutaan genetik pada anak-anak yang disebabkan oleh kerusakan retina.

Satu varian genetik, yang disebut p.Cys998X, menyebabkan lebih dari tiga perempat kasus kondisi ini di AS saja. Fungsi normal CEP290 diblokir oleh penyisipan segmen pengodean tunggal selama transkripsi. Kekurangan molekul ini mengganggu aksi silia normal pada fotoreseptor.

Saat ini belum ada obatnya. Perawatan suportif meliputi penggunaan kaca pembesar dan huruf Braille, serta modifikasi rumah untuk menciptakan lingkungan yang aman bagi orang-orang dengan gangguan penglihatan.

Pada tingkat jaringan, sel batang dan sel kerucut menjadi tidak teratur di segmen luar retina karena tidak adanya silia sensorik dalam keadaan ini. Sel batang di retina perifer tengah mati, sementara sel kerucut tetap ada di makula, titik pusat retina.

Ciri khas pasien ini adalah terputusnya hubungan antara struktur dan fungsi retina. Komponen proksimal jalur visual tetap utuh, yang menunjukkan bahwa fotoreseptor di mata ini dapat digunakan untuk memulihkan penglihatan. Berbagai pendekatan yang sedang dieksplorasi termasuk penggunaan oligonukleotida untuk mencegah ekspresi ekson yang disisipkan atau memberikan versi mini gen CEP290 ke dalam sel.

Teknologi terkini melibatkan penggunaan penyuntingan gen dengan penyuntikkan EDIT-101. Teknologi ini didasarkan pada penggunaan sistem clustered regular interspaced short palindromic repeats (CRISPR) yang dikombinasikan dengan protein 9 terkait CRISPR (Cas9) untuk menghilangkan varian patogen IVS26. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keamanan dan efektivitas terapi ini.

Para peneliti memutuskan untuk melakukan studi terbuka di mana para peserta diberi dosis tunggal obat dalam urutan menaik. Studi Fase 1-2 ini bertujuan untuk menilai keamanan obat, sementara hasil efikasi sekunder juga dinilai.

Titik akhir keamanan mencakup kejadian buruk dan toksisitas yang tidak dapat diterima yang mencegah penggunaan dosis yang diinginkan. Kemanjuran diukur dengan berbagai cara, termasuk ketajaman penglihatan yang dikoreksi, sensitivitas retina, penilaian kualitas hidup terkait penglihatan, dan pengujian mobilitas navigasi penglihatan.

Gen EDIT-101 disuntikkan ke dua belas orang dewasa dan dua anak-anak. Orang dewasa berusia antara 17 hingga 63 tahun, sedangkan anak-anak berusia sembilan dan empat belas tahun. Semuanya memiliki setidaknya satu salinan varian IV26.

Dosis berkisar dari 6×10^11 genom vektor/mL hingga 3×10^12 genom vektor/mL. Dua, lima, dan lima orang dewasa masing-masing menerima dosis rendah, sedang, dan tinggi. Anak-anak menerima dosis sedang.

Semua suntikan diberikan pada mata dengan kinerja terburuk, mata studi.

Apa yang ditunjukkan penelitian tersebut? Sebagian besar peserta mengalami kehilangan ketajaman penglihatan yang parah di bawah 1,6 logMAR. Ketajaman penglihatan hanya dapat diuji menggunakan Berkeley Vestigial Vision Test. Sensitivitas spektral meningkat setidaknya 3 unit log, dan fungsi batang tidak terdeteksi pada semua peserta.

Namun, ketebalan lapisan fotoreseptor berada dalam batas normal pada sebagian besar pasien, seperti yang diharapkan.

Sebagian besar efek sampingnya ringan, sekitar seperlima sedang, dan hanya sekitar 40% yang terkait dengan pengobatan. Tidak ada efek samping serius yang terkait dengan pengobatan dan tidak ada toksisitas yang membatasi dosis. Struktur retina tidak menunjukkan perubahan yang merugikan, menunjukkan keamanan obat yang dapat diterima.

Mengenai efektivitasnya, sebuah studi pendahuluan menunjukkan peningkatan signifikan dalam penglihatan kerucut dari tingkat dasar pada enam pasien. Dari jumlah tersebut, lima pasien menunjukkan peningkatan setidaknya di satu area lainnya.

Peningkatan setidaknya pada satu dari domain berikut (ketajaman penglihatan yang dikoreksi dengan baik, sensitivitas cahaya merah, atau mobilitas berbasis penglihatan) terlihat pada sembilan pasien, atau hampir dua dari tiga pasien di seluruh kelompok. Hampir 80% mengalami peningkatan setidaknya pada satu ukuran kinerja, dan enam mengalami peningkatan pada dua atau lebih ukuran.

Empat menunjukkan peningkatan 0,3 logMAR dalam ketajaman penglihatan terkoreksi terbaik, sehingga memenuhi kriteria untuk perbaikan yang signifikan secara klinis. Dari jumlah tersebut, tiga melaporkan perbaikan sedini tiga bulan setelah injeksi. Perubahan rata-rata dalam parameter ini untuk seluruh kelompok adalah -0,21 logMAR.

Hampir setengah dari kelompok (6/14), sensitivitas kerucut terhadap cahaya pada frekuensi yang berbeda, merah, putih, dan biru, menunjukkan peningkatan yang signifikan secara visual pada mata yang diteliti dibandingkan dengan mata kontrol, beberapa setelah hanya tiga bulan. Semua menerima dosis sedang dan tinggi. Dua menunjukkan peningkatan >1 logMAR, yang merupakan peningkatan maksimum yang mungkin untuk kerucut saja.

Sensitivitas yang dimediasi oleh sel kerucut paling tinggi pada pasien yang mengalami gangguan paling parah pada awal penelitian. Hampir semua pasien dengan fungsi sel kerucut yang membaik juga menunjukkan perbaikan pada satu atau beberapa ukuran lainnya.

Empat peserta menunjukkan peningkatan yang signifikan secara visual dalam kemampuan mereka untuk menavigasi jalur yang lebih kompleks dibandingkan dengan kondisi awal, salah satunya terus menunjukkan peningkatan ini setidaknya selama dua tahun.

Enam peserta mengalami peningkatan yang signifikan secara klinis dalam skor kualitas hidup terkait penglihatan.

"Hasil ini mengonfirmasi keberadaan penyuntingan gen in vivo yang produktif oleh EDIT-101, tingkat terapeutik ekspresi protein CEP290, dan peningkatan fungsi fotoreseptor kerucut."

Studi kecil ini menunjukkan profil keamanan yang tinggi dan peningkatan fungsi fotoreseptor setelah EDIT-101 diberikan kepada peserta. Hasil ini "mendukung studi in vivo lebih lanjut tentang penyuntingan gen CRISPR-Cas9 untuk pengobatan degenerasi retina bawaan yang disebabkan oleh varian IVS26 CEP290 dan penyebab genetik lainnya."

Bidang yang layak diselidiki lebih lanjut mencakup temuan bahwa peningkatan fungsi kerucut setelah terapi tidak sama dengan peningkatan ketajaman penglihatan, yang merupakan ukuran yang bermakna secara klinis. Kedua, intervensi lebih awal dapat menghasilkan hasil yang lebih baik. Terakhir, menargetkan kedua salinan gen dapat menghasilkan manfaat terapeutik yang lebih besar.