Pada akhir 2012, ahli mikrobiologi Prancis Emmanuelle Charpentier mengusulkan sekelompok ilmuwan Amerika untuk menemukan Crispr. Kelompok itu termasuk Jennifer Doudna dari University of California di Berkeley, George Church dari Harvard University, dan mantan postdoc Feng Zhang dari Institute yang bernama. Broadov - bintang paling terang dari bidang sempit sains yang mempelajari
CRISPR . Pada saat itu, hampir tidak ada seratus karya yang diterbitkan tentang metode penyuntingan DNA bertarget yang tidak banyak diketahui. Jelas tidak ada uang di daerah ini. Tetapi Charpentier percaya bahwa semuanya harus berubah, dan untuk menyederhanakan proses berinteraksi dengan kekayaan intelektual, ia mengundang para ilmuwan untuk bersatu.
Mimpi itu mulia, tetapi tidak ditakdirkan untuk menjadi kenyataan. Pada tahun berikutnya, ilmu pengetahuan berkembang pesat, pemodal ventura mengendusnya, dan semua harapan penyatuan memudar dan menghilang, tersapu oleh gelombang investasi miliaran. Akibatnya, tokoh-tokoh terkemuka dari teknologi CRISPR mengorganisir tiga perusahaan - Caribou Biosciences, Editas Medicine dan Crispr Therapeutics - untuk menggunakan apa yang mereka lakukan di laboratorium untuk mengobati penyakit. Selama hampir lima tahun, Tiga Besar berjanji untuk membangun terapi gen yang akurat untuk pengobatan penyakit genetik turunan. Dan sekarang salah satu perusahaan mengatakan siap menguji ide-ide mereka di depan umum.
Pekan lalu, perusahaan Charpentier, Crispr Therapeutics, mengumumkan bahwa mereka telah mengirim regulator Eropa permintaan izin untuk melakukan uji coba pada manusia untuk perawatan penyakit
beta-thalassemia herediter. Uji coba yang menguji koreksi genetik pada sel punca yang memproduksi sel darah merah dapat dimulai tahun depan. Perusahaan juga berencana pada awal 2018 untuk mengirim permintaan persetujuan obat baru untuk membantu
anemia sel sabit ke Badan Pengawasan Obat dan Makanan AS. Perusahaan, dengan anak perusahaan yang berlokasi di Zug, Swiss dan Cambridge, Massachusetts, mengatakan pihaknya mengirimkan data yang sama secara bersamaan ke dua regulator di dua benua yang berbeda.
Kedua penyakit muncul dari mutasi satu-satunya gen HBB yang memberikan instruksi untuk membuat protein beta-globin, salah satu komponen hemoglobin, yang mengikat oksigen dan mengirimkannya ke jaringan tubuh melalui sel darah merah. Salah satu mutasi menyebabkan produksi hemoglobin tidak mencukupi; yang lain menciptakan struktur beta globin yang abnormal, yang mengubah bentuk sel darah merah menjadi bentuk bulan sabit, atau sabit. Kedua penyakit ini dapat menyebabkan anemia, infeksi berulang, gelombang nyeri. Crispr Therapeutics telah mengembangkan cara untuk membunuh kedua penyakit dengan satu obat.
Ini tidak bekerja dengan HBB, tetapi dengan meningkatkan ekspresi gen lain yang bertanggung jawab untuk produksi
hemoglobin janin (hemoglobin F). Kita semua terlahir dengan janin, atau hemoglobin janin - ini adalah cara sel mentransfer oksigen antara ibu dan bayi di dalam rahim. Tetapi pada usia enam bulan, tubuh Anda menekan rem, menyelesaikan produksi hemoglobin F dan beralih ke bentuk dewasanya. Obat dari Crispr Therapeutics baru saja melepaskan rem ini.
Mengambil sampel darah, para ilmuwan memisahkan sel punca hematopoietik - sel yang menghasilkan sel darah merah. Kemudian mereka mengejutkan mereka dalam cawan Petri sehingga komponen CRISPR masuk ke dalam sel-sel ini dan memasukkan gen hemoglobin F. Untuk memberi ruang bagi sel-sel induk baru yang diedit, dokter menghancurkan sel sumsum tulang pasien yang sudah ada dengan radiasi atau kemoterapi dosis besar. Satu minggu setelah infus, sel-sel baru menemukan jalan pulang ke sumsum tulang dan mulai memproduksi sel darah merah yang membawa hemoglobin F.
Menurut
data perusahaan yang diperoleh dari studi sel manusia dan hewan yang dipresentasikan pada pertemuan tahunan American Hematology Society di Atlanta, pengobatan menunjukkan efisiensi pengeditan yang tinggi. Lebih dari 80% sel induk adalah pembawa setidaknya satu salinan gen yang diedit yang memulai produksi hemoglobin F - ini cukup untuk meningkatkan ekspresi sebesar 40%. Sam Culkarni, yang baru-baru ini dipilih sebagai direktur Crispr Therapeutics, mengatakan ini lebih dari cukup untuk mengurangi timbulnya gejala dan mengurangi atau bahkan menghilangkan kebutuhan transfusi pada pasien dengan beta-thalassemia dan penyakit sel sabit.
Studi sebelumnya menunjukkan bahwa bahkan perubahan kecil dalam persentase sel induk yang menghasilkan sel darah merah yang sehat dapat secara positif mempengaruhi seseorang dengan anemia sel sabit.
“Saya pikir ini adalah momen penting bagi kami dan bagi seluruh wilayah secara keseluruhan,” kata Kulkarni. "Hanya tiga tahun yang lalu, kami berbicara tentang perlakuan CRISPR sebagai fiksi ilmiah, dan inilah kami."
Sekitar waktu yang sama tahun lalu, para ilmuwan Cina pertama kali menggunakan CRISPR pada manusia untuk mengobati bentuk agresif kanker paru-paru sebagai bagian dari percobaan klinis di Chengdu, Sichuan. Sejak itu, ahli imunologi dari University of Pennsylvania telah mulai menerima pasien dengan kanker fatal untuk percobaan CRISPR pertama di AS - mereka mencoba memompa
limfosit T sehingga mereka lebih baik menyerang tumor. Namun sejauh ini belum ada yang menggunakan CRISPR untuk mengobati penyakit genetik.
Pesaing Crispr Therapeutics, Editas, pernah menjadi pemimpin dalam koreksi mutasi yang diwariskan. Perusahaan mengumumkan bahwa mereka akan mengedit gen pada pasien dengan penyakit retina langka yang disebut
Leber's amaurosis tahun ini. Tetapi pada bulan Mei, para direktur memutuskan untuk mendorong studi kembali ke pertengahan 2018, setelah mereka menghadapi masalah dengan produksi salah satu elemen yang diperlukan untuk pengiriman gen yang diedit. Intellia Therapeutics, yang didirikan bersama oleh Caribou dengan lisensi CRISPR eksklusif untuk mengkomersialkan terapi yang terkait dengan gen dan sel manusia, masih menguji pengobatan terkemuka pada primata dan tidak berharap untuk muncul dalam uji klinis sebelum 2019. Dan semua ras ke garis klinis akhir tidak hanya untuk hak untuk disebut pertama. Menjadi yang pertama adalah membangun bisnis dan rantai pasokan yang sukses.
Aplikasi klinis CRISPR matang jauh lebih cepat daripada yang lain, teknologi pengeditan gen yang lebih tua. Sangamo Therapeutics telah bekerja dengan alat pemotong DNA yang disebut
jari seng sejak 1995. Pada bulan November, lebih dari dua dekade kemudian, dokter akhirnya memperkenalkan alat ini, bersama dengan miliaran salinan gen yang diedit, kepada Brian Mado yang berusia 44 tahun, yang menderita penyakit genetik langka,
sindrom Hunter . Dia adalah pasien pertama yang menerima pengobatan dalam studi pengeditan gen pertama dalam tubuh. Terlepas dari munculnya teknologi baru yang lebih efektif, seperti CRISPR, Sangamo terus fokus pada jari seng, karena dia mengklaim bahwa jari-jari itu lebih aman dan dapat menyebabkan lebih sedikit konsekuensi genetik yang tidak menyenangkan.
CRISPR memang memiliki beberapa masalah kinerja, meskipun ukuran sebenarnya masih menjadi bahan perdebatan. Sebuah studi baru, yang diterbitkan hanya hari Senin di jurnal Proceeding of National Academy of Sciences, berpendapat bahwa perbedaan genetik antara pasien dapat mempengaruhi efektivitas dan keamanan pengobatan CRISPR yang cukup untuk memungkinkan perawatan yang dibuat khusus. Ini berarti bahwa perusahaan CRISPR harus bekerja lebih keras untuk membuktikan kepada regulator bahwa perawatan mereka cukup aman untuk digunakan pada orang sungguhan - dan untuk membuktikan kepada pasien bahwa berpartisipasi dalam uji coba sepadan dengan risikonya. Kulkarni mengatakan mereka menguji 6.000 posisi dalam genom dan tidak menemukan efek samping tunggal. Tetapi hanya regulator Amerika dan Eropa yang akan memutuskan apakah bukti seperti itu cukup untuk memulai uji klinis CRISPR.