Die Crispr-Komponenten können auf natürliche Weise nicht von selbst in die Zellen gelangen, daher verwendet Intellia ein Abgabesystem namens Lipid-Nanopartikel – im Wesentlichen winzige Fettbläschen –, um sie zur Leber zu befördern. In Intellias Studien erhalten die Patienten eine einmalige intravenöse Infusion dieser mit Crispr beladenen Nanopartikel in die Armvenen. Da Blut durch die Leber fließt, können Lipid-Nanopartikel leicht aus dem Blutkreislauf dorthin gelangen. In der Leber werden die Nanopartikel von sogenannten Hepatozyten aufgenommen. Sobald sie sich in diesen Zellen befinden, zerfallen die Nanopartikel und lassen Crispr an die Arbeit gehen, um das problematische Gen zu entfernen.
Bei beiden Krankheiten ermöglicht eine genetische Mutation, dass ein abweichendes Protein Amok läuft und Schaden anrichtet. Bei hereditärem Angioödem soll die Crispr-Behandlung von Intellia das ausschalten KLKB1 Gen in Leberzellen, das die Produktion von Kallikrein-Protein reduziert. Zu viel Kallikrein führt zur Überproduktion eines anderen Proteins namens Bradykinin, das für wiederkehrende, schwächende und möglicherweise tödliche Schwellungsattacken verantwortlich ist.
Laut einer Intellia Pressemitteilung, vor Erhalt einer Crispr-Infusion, erlitten die Patienten ein bis sieben Schwellungsattacken pro Monat. Während eines 16-wöchigen Beobachtungszeitraums reduzierte die Crispr-Infusion diese Attacken um durchschnittlich 91 Prozent.
Bei der Transthyretin-Amyloidose sind Mutationen im TTR Gen bewirken, dass die Leber abnorme Versionen des Transthyretin-Proteins produziert. Diese beschädigten Proteine bauen sich im Laufe der Zeit auf und verursachen ernsthafte Komplikationen in Geweben wie Herz, Nerven und Verdauungssystem. Eine Art der Krankheit kann zu Herzinsuffizienz führen und betrifft weltweit zwischen 200.000 und 500.000 Menschen. Zu dem Zeitpunkt, an dem Patienten mit der Krankheit diagnostiziert werden, wird erwartet, dass sie leben nur noch zwei bis sechs Jahre.
Die Crispr-Behandlung von Intellia wurde entwickelt, um das zu inaktivieren TTR Gen und reduzieren die Anhäufung des krankheitsverursachenden Proteins, das es bildet. Vaishali Sanchorawala, Direktor des Amyloidose-Zentrums an der Boston University School of Medicine, sagt, die Reduktion, die Intellia meldet, sei aufregend. „Dies hat das Potenzial, das Ergebnis für diese Patienten, die mit dieser Krankheit leben, vollständig zu revolutionieren“, sagt Sanchorawala.
Eine große Frage ist, ob die Änderungen dauerhaft sein werden. Bei einigen Patienten ist Crispr über ein Jahr hinweg vielversprechend, sagt Leonard. Aber Leberzellen regenerieren sich schließlich, und Wissenschaftler haben Patienten nicht lange genug beobachtet, um zu wissen, ob neue Zellen, die sich von den bearbeiteten abspalten, auch die genetische Korrektur beherbergen werden.
„Was wir wissen, ist, dass wenn Sie eine Zelle bearbeiten, diese für ihre gesamte Lebensdauer bearbeitet bleibt. Es gibt keine Möglichkeit, das rückgängig zu machen. Und wenn es Fluktuation gibt, stellt sich die Frage: Na, wo kommen die neuen Zellen her? Im Falle der Leber stammt es von anderen Hepatozyten“, sagt Leonard. „Wir denken, wenn man es einmal in der Upstream-Zelle hat, aus der alles andere folgt, ist es für immer.“
Wissenschaftler, die an In-vivo-Crispr-Therapien arbeiten, haben sich auf die Leber als anfängliches Ziel konzentriert, da viele genetische Krankheiten damit in Verbindung gebracht werden. Und weil Fette wie Lipide leicht von der Leber absorbiert werden, haben Wissenschaftler von Intellia und anderswo herausgefunden, dass sie verwendet werden können, um Crispr dorthin zu bringen.
Zwei weitere Unternehmen, Beam Therapeutics und Verve Therapeutics, verwenden ebenfalls Lipid-Nanopartikel, um die Leber durch Gen-Editierung anzugreifen. Im Juli begann Verve einen Versuch zur Behandlung einer genetisch bedingten Form von hohem Cholesterinspiegel mit Basenbearbeitung, einer genaueren Form von Crispr.
Aber Leonard weist darauf hin, dass es immer noch ein Rätsel ist, Crispr in andere Zellen und Organe zu bringen. „Schwer zu erreichen sind das Gehirn und die Lunge“, sagt Leonard. „Wenn Sie an die kommenden Jahre denken, sind dies die Bereiche, in denen die Standard-Lipid-Nanopartikel-Technologie möglicherweise nicht funktioniert und Sie möglicherweise andere Systeme benötigen.“
Wohin Crispr als nächstes gehen wird, hängt davon ab, wohin Forscher es schicken können.