Ryuji Morizane, MD, PhD, מהמחלקה לרפואה בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס, הוא המחבר הבכיר/המקביל של מאמר חדש שפורסם בהולכת אות וטיפול ממוקד, "AAV לטיפול גנטי מניע תגובה נפרוטוקסית באמצעות NFκB באנשאים בכליות."
ש: איך היית מסכם את המחקר שלך לקהל שכבות?
טיפול בגנים מבטיח הבטחה רבה לטיפול במחלות גנטיות חמורות כמו ניוון שרירים של דושן (DMD). עם זאת, תופעות לוואי רעילות בלתי צפויות, כולל מקרי מוות בחולים במחקרי DMD, העלו חששות בטיחותיים גדולים.
סיכונים אלה מוחמצים לרוב במחקרי בעלי חיים, וחושפים פגם קריטי בשיטות בדיקה פרה -קליניות עכשוויות. למעשה, פחות מ- 15% מהתרופות שנכנסות לניסויים קליניים מקבלים אי פעם אישור של ה- FDA, בעיקר מכיוון שמודלים של מעבדה מסורתיים אינם מצליחים לחזות כיצד גוף האדם יגיב לטיפול.
כדי לטפל בפער משמעותי זה, המחקר שלנו השתמש בכליות מיני-כליות עם תאי גזע אנושיים הנגזרים עם תאי גזע המופקים על ידי תאי גזע, כדי לבחון את בטיחות עריכת הגנים המועברת על ידי נגיף הקשור לאדנו (AAV), כלי נפוץ במחקרים קליניים.
מצאנו כי AAV2 (אחת מכמה גרסאות של נגיף AAV המשמשות כיום להעברת טיפול בגנים) גרמה נזק משמעותי לתאי הכליות על ידי הפעלת דלקת, נזק ל- DNA ופיברוזיס. נזק זה התרחש במסלול NFκB, אפילו ללא כל עריכת גנים. באופן מעודד, תרופה קיימת החוסמת מסלול זה הצליחה למנוע את התרחשות הנזק באורגנואידים מבלי להפריע למנגנון מסירת הגנים.
תוצאות אלה מראות שמודלי מעבדה מרכזיים-מרכזיים כמו אורגנואידים נדרשים באופן חיוני כדי לאתר סיכונים נסתרים ולשיפור הבטיחות של טיפולי גנים לפני שהם מגיעים לחולים.
ש: איזו שאלה חקרת?
בדקנו אם אורגנואידים בכליות הנגזרים על תאי גזע, טכנולוגיה מתפתחת ומוכרת יותר ויותר, יכולים לשמש מודל פרה-קליני מדויק יותר להערכת היעילות הטיפולית ותופעות הלוואי הפוטנציאליות של AAVs המשמשים לטיפול גנטי.
ש: באילו שיטות או גישה השתמשת?
השתמשנו באורגנואידים כליות נגזרות בתאי גזע, כליות מיני מגדלות במעבדה שפותחו במקור על ידי הקבוצה שלנו ב- Mass General Brigham, כפלטפורמה פרה-קלינית להערכת הבטיחות והיעילות של טיפול גנים מבוסס AAV.
ש: מה מצאת?
מצאנו כי גרסת ה- AAV2 גרמה לרעילות משמעותית באורגנואידים המפגינים דלקת, נזק ל- DNA, פיברוזיס והתקן התא, במיוחד בצינורות פרוקסימליים. השפעות אלה, שהתרחשו גם ללא עריכת גנים, מונעו על ידי הפעלת מסלול האיתות NFκB.
חשוב לציין כי טיפול במתיל ברדוקסולון הפחית משמעותית את התגובות המזיקות הללו מבלי לפגוע במסירת גנים בתיווך AAV. זה מצביע על כך שרעילות AAV, לא עריכת גנים, היא תורמת ראשונית לנזק לרקמות שנצפה.
באופן נרחב יותר, המחקר שלנו מראה כי כעת ניתן להעריך את תופעות הלוואי הספציפיות הללו, יחד עם אסטרטגיות מניעה פוטנציאליות, באמצעות אורגני כליות אנושיים.
זה מייצג תוספת עוצמתית לצינור פיתוח התרופות, ומסייע בזיהוי סיכונים נסתרים מוקדם יותר ומשלים בדיקות פרה -קליניות נוכחיות כדי להפוך את טיפולי הגנים לבטוחים ויעילים יותר לפני שהם מגיעים לחולים.
ש: מה ההשלכות?
הכרה רחבה יותר וקבלה רגולטורית של אורגנואידים נדרשים באופן חיוני כדי לשפר את בטיחות המטופלים, להפחית את תקלות הניסוי ובסופו של דבר להאיץ את התפתחותם של טיפולים יעילים ומותאמים אישית יותר.
חשוב לציין כי גישות מבוססות אורגנואידים אינן נועדו להחליף מודלים של בעלי חיים לחלוטין, אלא להשלים אותם, מה שמוסיפים שכבה של תובנה ספציפית לבני אדם שבדיקת בעלי חיים נוכחית לעיתים קרובות אינה יכולה לספק.
ש: מהם הצעדים הבאים?
עבודה עתידית תתמקד בשיפור הרלוונטיות הפיזיולוגית של אורגנואידים בכליות על ידי שילוב מבני כלי דם וסוגי תאים בוגרים יותר כדי לשכפל טוב יותר in vivo פונקציית כליות. אנו שואפים גם להרחיב את גישת סינון הבטיחות מבוססת האורגנואיד למערכות איברים אחרות וסרוטיפים של AAV, ולהרחיב את התועלת שלה בפיתוח טיפול גנטי.
כדי להבטיח את ההתרבות והנחישות הרגולטורית, זה יהיה חיוני גם לטפל בשונות אצווה לאצווה בבידול אורגנואידי. פיתוח פרוטוקולים סטנדרטיים לייצור אורגנואידים בכליות ולהערכת מוצרים טיפוליים גנים במודלים אלה יהיה קריטי לשילובם בצינורות פרה -קליניים.
