Der nächste Trick für CRISPR besteht darin, den Schmerz durch Gen-Editierung zu beseitigen

Feuerläufer Joshua Newton/Unsplash

Der Straßenkünstler wurde nur 10 Jahre alt. Er steckte sich Messer durch die Arme und ging auf heißer Glut. Mit 14 war er tot. Jemand forderte ihn auf, von einem Dach zu springen. Er tat es, weil er wusste, dass es nicht schaden würde.

Der Fall des pakistanischen Jungen mit einer seltenen genetischen Störung war 2006 beschrieben . Er konnte Wärme und Kälte und die Beschaffenheit von Gegenständen spüren. Aber er hatte nie Schmerzen.

Jetzt haben Wissenschaftler die Entdeckung mit dem Gen-Editing-Tool CRISPR gepaart, was ihrer Meinung nach einen Schritt in Richtung einer Gentherapie darstellt, die starke Schmerzen, die durch Diabetes, Krebs oder Autounfälle verursacht werden, ohne die süchtig machende Wirkung von Opioiden blockieren könnte.

Der neue Ansatz zur Schmerzausrottung, der die seltene DNA-Mutation des pakistanischen Jungen nachahmt, wurde im Labor von Mäusen demonstriert Prashant Mali an der University of California, San Diego. Die Forschung wurde von Ana Moreno geleitet, die jetzt CEO eines Startups ist. Durchsuchen Sie Therapeutika , das plant, eine CRISPR-Behandlung für Schmerzen zu entwickeln.

Die Forschung, in der CRISPR verwendet wurde, um ein Schlüsselmolekül in schmerzübertragenden Neuronen im Rückenmark von Mäusen vorübergehend zu blockieren, wurde in beschrieben ein im Juli veröffentlichtes Preprint-Papier . Das Unternehmen wollte sich vor der offiziellen Veröffentlichung des Berichts nicht äußern, aber die Idee ist, die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit mit Viruspartikeln zu injizieren, die eine modifizierte Version von CRISPR enthalten, die entwickelt wurde, um Schmerzsignale zu unterbrechen.

Die ersten Tests von CRISPR-Gentherapien am Menschen haben erst vor kurzem begonnen. In diesem Jahr begann CRISPR Therapeutics mit der Behandlung Patienten mit Sichelzellenanämie , und ein anderes Unternehmen, Editas Medicine, plant zu versuchen, eine Erbkrankheit umzukehren. Bei beiden Programmen werden DNA-Sequenzen im Genom einer Person so verändert, dass benötigte Gene aktiviert werden.

Eine Schmerzbehandlung würde CRISPR-Therapien auf weitaus häufigere Erkrankungen ausdehnen – etwa 20 % der Amerikaner haben chronische Schmerzen, nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention . Das Projekt hebt auch hervor, wie Wissenschaftler durch das Auswerten genetischer Kuriositäten die Ursachen der körperlichen Superkräfte bestimmter ungewöhnlicher Menschen identifizieren und die Genbearbeitung verwenden können, um sie anderen zu verleihen.

Das Schmerz-Gen finden

Ein Gerangel um eine neue Generation von Schmerzbehandlungen begann, als sich Wissenschaftler auf ein Gen mit der Bezeichnung „ SCN9A , wodurch ein Molekül in den Nerven vorhanden ist (Nav1.7 genannt), das eine Schlüsselrolle bei der Übertragung von Schmerzen an das Gehirn spielt.

Beweise für die zentrale Rolle des Gens kamen von Menschen mit seltsamen Erbkrankheiten. Einige Mutationen im Gen führen dazu, dass Menschen mehr Schmerzen empfinden. Der pakistanische Junge war unterdessen ein Mitglied einer Familie mit einer Mutation, die ihn behinderte SCN9A ganz.

Der deutliche Effekt der genetischen Unterschiede – einerseits mehr Schmerzen, andererseits keine Schmerzen, wenn die Mutation das Gen inaktivierte – erregte großes Interesse bei Pharmaunternehmen. Das Gen wurde aufgerufen ein perfektes Beispiel wie wertvolle Arzneimittelziele entdeckt werden können, indem Menschen mit seltenen Merkmalen untersucht werden.

Bisherige Bemühungen, die schmerzfreie Wirkung mit konventionellen Medikamenten nachzuahmen, hatten keinen eindeutigen Erfolg. Ein Unternehmen, Genentech, sagt, dass es immer noch nach hochgradig zielgerichteten Medikamenten sucht, um Nav1.7 zu blockieren, und hat kürzlich beschrieben, wie dies mit Toxinen von erfolgen kann Skorpione und Vogelspinnen .

Forscher haben zuvor versucht, die Aktivität von Nav1.7 mithilfe einer Gentherapie zu dämpfen. Es war 2005 versucht unter Verwendung einer anderen genmodulierenden Technik, und mindestens zwei Unternehmen, Voyager Therapeutics und Coda Biotherapeutics, erforschen mögliche Behandlungen.

Der neue Bericht ist jedoch der erste, der CRISPR zur Behandlung von Schmerzen bei Mäusen verwendet. Die Tierdaten deuten darauf hin, dass Sie immer noch einen brennenden Kessel spüren würden, aber der Schmerz könnte viel geringer sein, sagt John Wood vom University College London. Er nennt den Einsatz von CRISPR zur Behandlung einen großen Fortschritt.

Es gibt einige Nachteile, wenn man sich mit Schmerzen täuscht. Menschen mit der No-Pain-DNA-Mutation haben einen eingeschränkten Geruchssinn und wissen ohne Schmerzen nicht, wann sie verletzt sind. Einige Mitglieder der pakistanischen Familie hinkten aufgrund gebrochener Gliedmaßen. Andere hatten Teile ihrer Zunge verloren – sie hatten sie abgebissen.

Es gibt noch viele unbeantwortete Fragen darüber, ob CRISPR eine nützliche Schmerzbehandlung sein wird, einschließlich der Frage, wie lange die Wirkung anhält und wie sie sich auf bereits bestehende Schmerzen auswirken würde, was die Forscher nicht untersucht haben. Auch die Gentherapie ist Hightech und sehr teuer – eine kürzlich zugelassene Behandlung kostet 2,1 Millionen Dollar.

Es wird für die Investoren ein riesiges Wagnis sein, es im Moment voranzutreiben, sagt Wood. Es ist spannend, und ich bin mir sicher, dass es passieren wird … aber es ist im Moment problematisch.

Supersoldaten

Neue Schmerzkontrolltaktiken dürften das Interesse des Militärs wecken, das nach Technologien sucht, mit denen Soldaten nach einer Verletzung tagelang in Bewegung bleiben, weiter schießen und kommunizieren können, so die Zusammenfassung eines bevorstehenden Vortrags von Peter Murray das medizinische Forschungs- und Entwicklungskommando der US-Armee. Murray schreibt, dass die Frage lautet: Können wir ein Analgetikum entwickeln, das schwere, posttraumatische Schmerzen behandeln kann, ohne die Kognition oder motorische Kontrolle zu beeinträchtigen?

Im Jahr 2017 sagte Wladimir Putin Studenten auf einem Jugendfestival in Sotschi, dass Gentechnik Soldaten schaffen könnte, die keinen Schmerz oder keine Angst empfinden, was sein könnte gruseliger als eine Atombombe.

Neben der No-Pain-Mutation gibt es eine genetische Variante, die es einem Fluglotsen – oder einem Soldaten – ermöglichen könnte, mit vier oder fünf Stunden Schlaf pro Tag auszukommen. Mit fortschreitenden und kostengünstigeren Gentherapietechniken könnte es möglich sein, Menschen mit ähnlichen genetischen Veränderungen routinemäßig zu verbessern.

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