Những điểm nổi bật
Thử nghiệm PM359 là một cột mốc trong chỉnh sửa gen lâm sàng, chứng minh lần đầu tiên ứng dụng chỉnh sửa chính để chỉnh sửa đột biến delGT trong NCF1. Cả hai người tham gia nghiên cứu đều đạt được sự bám dính nhanh chóng và ổn định của bạch cầu trung tính và tiểu cầu sau khi điều kiện hóa myeloablative. Điều đáng chú ý nhất là liệu pháp này đã phục hồi hoạt động của enzym NADPH oxidase trong bạch cầu trung tính, được đo bằng các bài kiểm tra dihydrorhodamine (DHR), và được duy trì trong suốt thời gian theo dõi. Hồ sơ an toàn vẫn phù hợp với điều kiện hóa busulfan chuẩn, không có bằng chứng về các sự cố nghiêm trọng liên quan đến liệu pháp hoặc độc tính gen.
Lời mở đầu: Thách thức di truyền của bệnh hạt bạch cầu mạn tính
Bệnh hạt bạch cầu mạn tính (CGD) là một nhóm các rối loạn miễn dịch nguyên phát hiếm gặp, đe dọa tính mạng, đặc trưng bởi khả năng không thể sản xuất siêu oxi và các loài oxi phản ứng (ROS) của bạch cầu nuốt. Lỗi này xuất phát từ các đột biến trong các gen mã hóa các tiểu đơn vị của phức hợp enzym NADPH oxidase. Bệnh nhân mắc CGD bị mắc phải các nhiễm trùng vi khuẩn và nấm tái phát, nghiêm trọng, cũng như các biến chứng viêm bất thường như hình thành hạt và bệnh đường ruột viêm. Mặc dù ghép tế bào gốc tạo máu từ người hiến tặng (HSCT) cung cấp một cách chữa khỏi, nó thường bị hạn chế bởi sự sẵn có của người hiến tặng và nguy cơ bệnh cấy ghép chống lại chủ. CGD do thiếu p47phox thể lặn autosomal (p47-CGD) chiếm khoảng 25 phần trăm các trường hợp CGD trên toàn cầu. Nó chủ yếu do một đột biến cụ thể hai nucleotide (GT) trong exon 2 của gen NCF1. Việc chỉnh sửa đột biến cụ thể này đã gặp khó khăn trong quá khứ do sự hiện diện của hai gen giả gần giống nhau, NCF1B và NCF1C, có hơn 98 phần trăm độ đồng dạng chuỗi với gen NCF1 hoạt động. Các kỹ thuật chỉnh sửa gen truyền thống như CRISPR-Cas9 mang lại nguy cơ cao của tác dụng ngoài mục tiêu hoặc sắp xếp lại quy mô lớn khi nhắm vào các vị trí phức tạp như vậy.
Cơ sở phân tử của p47-CGD và vấn đề của NCF1
Gen NCF1, nằm trên nhiễm sắc thể 7, mã hóa protein p47phox, một thành phần chất tan quan trọng của phức hợp enzym NADPH oxidase. Đột biến delGT (c.75_76delGT) dẫn đến sự dịch chuyển khung đọc và một mã dừng sớm, kết quả là không có p47phox hoạt động. Độ phức tạp cấu trúc của vị trí NCF1 là một rào cản lớn đối với các can thiệp di truyền. Vì gen hoạt động được bao quanh bởi các gen giả đã chứa đột biến delGT, chỉnh sửa dựa trên enzym cắt (đòi hỏi các đứt gãy đôi sợi) có thể kích hoạt sự tái tổ hợp giữa các nhiễm sắc thể hoặc xóa bỏ không mong muốn. Chỉnh sửa chính, tuy nhiên, cung cấp khả năng “tìm kiếm và thay thế” không yêu cầu các đứt gãy đôi sợi (DSBs), giảm đáng kể nguy cơ bất ổn gen. Bằng cách sử dụng Cas9 bị suy yếu về mặt xúc tác (nickase) kết hợp với enzyme phiên mã ngược và RNA hướng dẫn chỉnh sửa chính (pegRNA), các nhà nghiên cứu có thể chèn chính xác các nucleotide GT bị thiếu vào gen NCF1 hoạt động mà không làm gián đoạn các gen giả xung quanh.
Thiết kế nghiên cứu và phương pháp: Thử nghiệm PM359
Thử nghiệm PM359-101 (NCT06559176) là một nghiên cứu giai đoạn 1/2, mở, đơn tay, nhằm đánh giá tính an toàn, dung nạp và hiệu quả của PM359. PM359 bao gồm các tế bào gốc tạo máu và tiền thân CD34+ tự thân (HSPCs) đã được chỉnh sửa in vitro bằng công nghệ chỉnh sửa chính để chỉnh sửa đột biến delGT. Nghiên cứu đã tuyển chọn hai người tham gia có chẩn đoán xác định p47-CGD và tiền sử các nhiễm trùng hoặc biến chứng viêm đáng kể. Cả hai bệnh nhân đều trải qua quá trình di động hóa tế bào CD34+ bằng plerixafor và G-CSF. Các tế bào thu được được xử lý, chỉnh sửa bằng hệ thống PM359 và bảo quản đông lạnh. Trước khi truyền, các người tham gia đã nhận điều kiện hóa myeloablative bằng busulfan để làm sạch môi trường tủy xương. Các điểm cuối chính bao gồm tính an toàn của truyền PM359 và thời gian bám dính của bạch cầu trung tính và tiểu cầu. Các điểm cuối phụ tập trung vào tỷ lệ các allele NCF1 được chỉnh sửa trong máu ngoại vi và phục hồi sự sản xuất siêu oxi trong bạch cầu trung tính.
Kết quả lâm sàng: Bám dính và phục hồi chức năng
Kết quả của hai người tham gia đầu tiên đã rất đáng khích lệ. Người tham gia 1 và Người tham gia 2 đều thể hiện sự tái tạo huyết học nhanh chóng. Sự bám dính của bạch cầu trung tính xảy ra trong vòng 14 đến 21 ngày, và sự bám dính của tiểu cầu theo sau ngay sau đó. Hồ sơ an toàn trong thời gian ngay sau khi ghép tương thích với các độc tính đã biết của điều kiện hóa busulfan, bao gồm niêm mạc tạm thời và giảm bạch cầu. Sau khi bám dính, phân tích phân tử của các tế bào máu ngoại vi tiết lộ mức độ chỉnh sửa gen ổn định. Ở cả hai bệnh nhân, một tỷ lệ đáng kể các bạch cầu trung tính tuần hoàn mang allele NCF1 đã được chỉnh sửa. Sự phục hồi chức năng được đánh giá bằng bài kiểm tra DHR, đo sự bùng nổ oxi hóa trong bạch cầu trung tính bị kích thích. Trong vòng một tháng sau khi truyền, cả hai bệnh nhân đều cho thấy một quần thể bạch cầu trung tính dương tính DHR rõ ràng. Người tham gia 1 duy trì hoạt động này sau 6 tháng theo dõi, và Người tham gia 2 cho kết quả nhất quán sau 4 tháng. Mức độ sản xuất siêu oxi được quan sát là truyền thống được coi là đủ để cung cấp sự bảo vệ lâm sàng chống lại các nhiễm trùng đe dọa tính mạng thường gặp ở CGD.
Bình luận chuyên gia: Tại sao chỉnh sửa chính?
Thành công của PM359 nhấn mạnh sự trưởng thành lâm sàng của chỉnh sửa chính. Khác với các phiên bản liệu pháp gen trước đây sử dụng các vector virus (mang nguy cơ gây đột biến gen do chèn) hoặc CRISPR-Cas9 chuẩn (có thể gây tổn thương gen không mong muốn), chỉnh sửa chính cung cấp mức độ chính xác phẫu thuật phù hợp cho các vị trí phức tạp như NCF1. Các bác sĩ và nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng việc không có đứt gãy đôi sợi là “thánh địa” của an toàn chỉnh sửa gen. Trong bối cảnh CGD, nơi gen đích được bao quanh bởi các gen giả (gen giả), độ chính xác này không chỉ là một lợi thế—mà là một yêu cầu. Tuy nhiên, các chuyên gia cũng lưu ý rằng mặc dù kết quả ban đầu rất hứa hẹn, việc theo dõi dài hạn là cần thiết để đảm bảo sự bền vững của quần thể tế bào gốc đã chỉnh sửa và theo dõi các sự cố bất lợi có thể xảy ra muộn. Việc sử dụng điều kiện hóa busulfan vẫn là một gánh nặng lớn cho bệnh nhân, và các phiên bản tiếp theo của liệu pháp này có thể khám phá các chế độ điều kiện hóa không gây độc gen để cải thiện tỷ lệ lợi ích-rủi ro tổng thể.
Kết luận
Thử nghiệm PM359 cung cấp bằng chứng lâm sàng đầu tiên cho thấy chỉnh sửa chính có thể an toàn và hiệu quả chỉnh sửa một đột biến gây bệnh trong tế bào gốc tạo máu của người để điều trị một rối loạn miễn dịch nguyên phát. Bằng cách phục hồi hoạt động của enzym NADPH oxidase ở bệnh nhân mắc p47-CGD, liệu pháp này giải quyết nguyên nhân gốc rễ của bệnh với độ chính xác chưa từng có. Khi thử nghiệm tiếp tục theo dõi những người tham gia này và tuyển chọn những người mới, nó mở đường cho một kỷ nguyên mới của y học di truyền, nơi các đột biến phức tạp, trước đây được coi là “không thể điều trị” hoặc quá rủi ro cho chỉnh sửa chuẩn, có thể được chỉnh sửa với độ trung thực cao.
Tài trợ và ClinicalTrials.gov
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Prime Medicine, Inc. Thử nghiệm lâm sàng đã đăng ký tại ClinicalTrials.gov với số NCT06559176.
Tham khảo
Gori JL, Haddad E, Frangoul H, et al. Chỉnh sửa chính cho bệnh hạt bạch cầu mạn tính do thiếu p47phox. N Engl J Med. 2025;392(23). doi:10.1056/NEJMoa2509807. Anzalone AV, Randolph PB, Davis JR, et al. Chỉnh sửa gen tìm kiếm và thay thế mà không cần đứt gãy đôi sợi hoặc DNA hiến tặng. Nature. 2019;576(7785):149-157. Seger RA. Quản lý hiện đại bệnh hạt bạch cầu mạn tính. Br J Haematol. 2008;140(3):255-266.