Ir Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro profesorius Virginijus Šikšnys buvo vieno iš šių paradigmą keičiančių darbų vyresnysis autoriumi. Šįkart jį pakalbino užsienio naujienų šaltinis – vienas didžiausių ir populiariausių mokslo populiarinimo portalų „Live Science“.
Su V. Šikšniu apie tai, ką reiškia matyti, kaip CRISPR pradedama naudoti klinikinėje praktikoje – ir kaip, jo nuomone, ši sistema galėtų būti taikoma ir tobulinama ateityje – kalbėjosi žurnalistė Nicoletta Lanese:
– Ar galėtumėte apibūdinti, kada pirmą kartą pradėjote dirbti su CRISPR-Cas? Ir ar galėtumėte pasakyti, kada supratote, kad tai gali būti „didelis dalykas“ – didelė technologija, kuri pakeis mums žinomą genų redagavimo būdą?
– Sakyčiau, kad į CRISPR sritį įžengėme nuo pat pradžių. Tai įvyko turbūt 2007 m., kai žurnale „Science“ pasirodė straipsnis, kuriame pirmą kartą buvo aprašyta galima CRISPR-Cas sistemos kaip antivirusinės apsaugos sistemos funkcija bakterijose. Nusprendėme pasidomėti, kaip ši sistema veikia. Taip pradėjome CRISPR kelionę.
Žinoma, pačioje pradžioje mus labai domino labai fundamentalūs biologiniai klausimai. Prireikė nemažai laiko, kol supratome CRISPR-Cas sistemų mechanizmus.
Savo [2012 m.] straipsnyje parodėme, kad galime perprogramuoti Cas9 baltymą ir nukreipti jį į bet kurią genomo seką. Tai tikriausiai buvo momentas, kai supratome, kad iš tiesų tai yra tam tikra tikrai universali sistema, kurią įvairiuose modeliniuose organizmuose galima panaudoti genomo redagavimui. Taip prasidėjo ši genų redagavimo sritis.
– Ar iš karto numatėte, kad tai gali būti taikoma genetinių sutrikimų gydymui? Ar matėte tokią galimybę jau pačioje pradžioje?
– Jei gerai pamenu, tuo metu savo darbe rašėme, kad šios CRISPR-Cas sistemos, arba CRISPR RNR užprogramuotas Cas9 baltymas, gali būti naudojamos tikslioms „DNR operacijoms“.
Tai reiškia, kad iš tikrųjų Cas9 galima nukreipti į bet kurią genomo seką – įskaitant sekas, kuriose yra genetines ligas sukeliančių mutacijų.
– Praėjusiais metais rinkoje pasirodė pirmieji CRISPR pagrįsti gydymo būdai – įdomu, koks jausmas matyti, kaip ši sritis vystosi nuo fundamentinių tyrimų iki tokio lygio taikymo?
– Iš tiesų, žvelgiant atgal, tikrai nuostabu matyti, kad Cas9 beveik per 10 metų pateko į klinikinį naudojimą. Manau, kad tai tikrai didelis pasiekimas, ir esu tikras, kad netolimoje ateityje atsiras ir daugiau terapinių taikymų, kurie leis išgydyti genetines ligas, kurios anksčiau buvo nepagydomos.
Jei pažvelgtumėte į šiuo metu atliekamų klinikinių tyrimų, kuriuose Cas9 genomo redagavimo įrankis naudojamas įvairioms genetinėms ligoms gydyti, sąrašą, jis tikrai labai įspūdingas. Ir tikrai džiugu matyti, kaip greitai laboratorijoje padaryti fundamentalūs atradimai iš tikrųjų perkeliami į klinikas.
– Kaip manote, kad dabar, po to, kai CRISPR-Cas pradėta taikyti klinikoje, ateityje bus tobulinamos genų redagavimo sistemos?
– Iš tiesų CRISPR-Cas9 technologija yra puikus įrankis, kuris sparčiai skinasi kelią į klinikinį taikymą. Tačiau vis dar yra keletas iššūkių, kuriuos reikia įveikti, ir, žinoma, yra būdų, kaip šią priemonę tobulinti.
Neseniai pasirodė antraštės, kad CRISPR įrankis buvo panaudotas pjautuvinės anemijos ligai gydyti. Iš tikrųjų [tai] parodė, kad tai tikrai yra įrankis, kurį būtų galima naudoti klinikose pacientams gydyti.
Tačiau, žinoma, šis gydymas turi keletą apribojimų – nes šiuo atveju gydymas vyksta ex vivo. Tai reiškia, kad ląstelės, kurias reikia gydyti, pašalinamos iš paciento organizmo, tada Cas9 įrankis naudojamas mutacijai ištaisyti – arba paskatinti vaisiaus hemoglobino gamybą. Tada šios modifikuotos ląstelės turi būti grąžintos atgal į paciento organizmą. Ir, žinoma, tai yra sudėtinga ir daug laiko reikalaujanti procedūra.
Taigi, žinoma, būtų puiku, jei CRISPR gydymą būtų galima atlikti tiesiogiai [žmogaus] kūne – mes tai vadiname in vivo. Tačiau norint tai padaryti, reikia įveikti keletą iššūkių: pirma, reikia šį CRISPR įrankį pristatyti į konkrečius žmogaus kūno audinius ar organus. Ir, žinoma, yra daugybė būdų, kaip pristatyti CRISPR priemones, tačiau po COVID iRNR vakcinos buvo patvirtintos kaip gydymo [prevencijos] būdas COVID gydyti. Šiuo metu iRNR kartu su lipidų nanodalelėmis tapo vienu iš pagrindinių būdų, galinčių pristatyti Cas9 į įvairias žmogaus kūno ląsteles ir audinius.
[Taip pat [tiriamos] kitos pristatymo sistemos, įskaitant į virusus panašias daleles ir adenoasocijuotus virusus. AAV taip pat naudojami kaip pristatymo priemonės ir yra patvirtinti kaip saugios pristatymo į žmogaus organizmą priemonės, tačiau, pavyzdžiui, AAV atveju yra krovinio pakavimo apribojimų, todėl reikia rasti mažesnių genų redagavimo priemonių, kurias būtų galima supakuoti į vieną AAV dalelę.
Mano laboratorijoje iš tikrųjų ieškome būdų, kaip patobulinti esamus įrankius – arba, tiesą sakant, rasti naujų įrankių. Tuo tikslu nagrinėjame CRISPR-Cas sistemų įvairovę. Šios CRISPR-Cas sistemos [gamtoje] yra labai, labai įvairios, ir mes siekiame suprasti šią CRISPR-Cas sistemų įvairovę iš fundamentalios perspektyvos. Be to, tikimės, kad, nagrinėdami šią įvairovę, galėsime rasti naujų įrankių genomo redagavimo taikymams.
– Akivaizdu, kad CRISPR turi labai daug galimybių, ypač genetinių ligų gydymo srityje, tačiau manau, kad žmonėms taip pat kyla daug klausimų dėl CRISPR taikymo etikos įvairiomis aplinkybėmis. Ar galėtumėte apie tai pakalbėti?
V. S.: Manau, kad tai labai svarbus klausimas, ir, žinoma, CRISPR yra labai svarbi technologija, kurią galima naudoti daugeliui dalykų. Tačiau, žinoma, reikia nepamiršti, ką darai, ir reikia palaikyti ryšį ir kalbėtis su visuomene – ar šie dalykai yra priimtini? Arba koks visuomenės požiūris į šias technologijas, kurias mokslininkai kuria laboratorijoje? Manau, kad labai svarbu bendrauti su žmonėmis ir paaiškinti, kas tai per technologijos, ką jomis galima pasiekti ir kokie gali būti šių technologijų trūkumai.
Jau girdėjome apie istorijas, kad prieš kelerius metus Kinijoje CRISPR buvo panaudota žmogaus embrionų inžinerijai – taigi tai riba, kurios mokslininkai iš tikrųjų sutinka neperžengti, nes tai gali būti tikrai pavojinga.
Visą interviu anglų kalba galima rasti čia.
