Teràpia gènica permanent per a la DEB (2026)

Tot i que aquest projecte encara no ha donat lloc a una teràpia llesta per al seu ús que repari o reemplaci el gen del col·lagen-7, ha establert unes bases importants per a futurs tractaments. Quan els investigadors van descobrir que era difícil introduir el tractament d'edició genètica a les seves cèl·lules model de pell, van explorar l'edició de cèl·lules de la pell fora del cos i van informar que això podria conduir a una teràpia gènica RDEB més senzilla i segura en comparació amb l'administració d'eines d'edició genètica directament a la pell d'una persona.

Investigadors han publicat arrevisió de les seves troballes a la revista Molecular Therapy en 2025.

El primer pas del procés d'inserció d'un gen de treball s'ha aconseguit en cèl·lules "fàcils d'utilitzar" al laboratori. Els investigadors estan treballant ara en una manera segura i eficaç de fer-ho a les cèl·lules de la pell dels pacients. Els investigadors han estat utilitzant nanopartícules per portar el gen de treball a les cèl·lules d'un plat i ara les estan provant a la pell del model.

Els resultats s'han publicat l'any 2024 a la British Journal of Dermatology i en la Revista de Dermatologia Investigativa.

El Dr. Jacków va presentar una actualització del projecte al cap de setmana dels membres del 2024:

Investigador principal:

La doctora Joanna Jacków té una àmplia experiència i una trajectòria provada en aplicacions de teràpia gènica per epidermòlisi bullosa i edició de gens. El Dr. Jacków ha demostrat una edició eficient de gens mitjançant una varietat d'eines d'edició de gens, inclosa CRISPR-Cas9, edició base i prima, a DEB per reparar amb precisió mutacions en queratinòcits, fibroblasts i cèl·lules mare pluripotents inducibles (iPSC).

Co-investigadors:

El professor John McGrath ha desenvolupat teràpies cel·lulars DEB avançades basades en la injecció de fibroblasts corregits per COL7A1, demostrant la seguretat i l'eficàcia primerenca en els assaigs clínics. Se centrarà en la selecció i caracterització de mostres cel·lulars i ajudarà a crear un pipeline per a la traducció clínica ràpida de noves teràpies gèniques COL7A1 en pacients.

El professor Stephen Hart (UCL, GOSH, Londres) té una àmplia experiència en noves formulacions de lliurament i mètodes d'àcids nucleics terapèutics amb nanopartícules no víriques i la seva aplicació al tractament de malalties com la fibrosi quística, el neuroblastoma, la discinesia ciliar primària i els nevus melanocítics congènits. .

"Escoltant a les persones amb DEB, sabem que el somni d'una "crema gènica" és una de les principals desitjos de tothom... El nostre nou projecte de recerca tracta de desenvolupar una forma permanent de teràpia gènica COL7A1 tòpica. En aquesta fase, volem desenvolupar una nova tecnologia per inserir permanentment una còpia completa del gen COL7A1 de manera segura al genoma d'algú amb DEB".

– Dra Joanna Jacków

Títol de la subvenció: Substitució de COL7A1 superexó mediada per PASTE com a tractament per a l'epidermolisi bullosa distròfica

Durant els darrers 30 anys hem après que la DEB és causada per variants d'ADN en el gen del col·lagen tipus VII (COL7A1). Sense un gen COL7A1 funcional, la pell no pot produir prou proteïna de col·lagen de tipus VII, la qual cosa significa que la pell és menys resistent a les lesions i es desenvolupen butllofes. El repte dels investigadors ha estat com substituir o arreglar el gen COL7A1. Escoltant a les persones amb DEB, sabem que el somni d'una "crema genètica" està a la llista de desitjos de tothom.

També estem entusiasmats amb els avenços recents en el desenvolupament d'un nou producte tòpic del gen COL7A1 per part dels companys de la Universitat de Stanford en col·laboració amb Krystal Biotech, tot i que aquest enfocament ha de tenir aplicacions repetides per tenir un efecte durador. El nostre nou projecte de recerca tracta de desenvolupar una forma permanent de teràpia gènica COL7A1 tòpica. En aquesta etapa, volem desenvolupar una nova tecnologia per inserir de manera permanent una còpia completa del gen COL7A1 de manera segura al genoma d'algú amb DEB. El nou sistema de teràpia gènica s'anomena PASTE, que significa "Addició programable mitjançant elements d'orientació específics del lloc". Per a aquest projecte, utilitzarem PASTE per inserir el gen COL7A1 a les cèl·lules de la pell DEB. Després comprovarem si podem restaurar el col·lagen tipus VII. Després treballarem en l'optimització dels sistemes de lliurament de lípids per assegurar-nos que podem introduir la teràpia a la pell i no només a les cèl·lules. De moment, no estem fent un assaig clínic, però aquest serà el nostre proper pla.

Aquest projecte se centra a desenvolupar una intenció de curar el tractament de l'epidermòlisi bullosa distròfica (DEB). S'ha avançat considerablement el desenvolupament de la teràpia gènica tòpica per a DEB utilitzant vectors virals no integradors per lliurar COL7A1 a la pell ferida, tot i que és necessària una administració repetida per obtenir un benefici sostingut.

Com a enfocament addicional, pretenem utilitzar la integració permanent del gen COL7A1 de longitud completa mitjançant l'addició programable mitjançant elements d'orientació específics del lloc (PASTE). PASTE combina l'especificitat i la seguretat de l'edició principal amb la gran capacitat de càrrega de les integrases de serina per introduir fins a 36 kb de material en llocs dissenyats específicament del genoma. La integració permanent del gen COL7A1 de longitud completa permetrà un enfocament d'edició d'ADN de "talla única".

En primer lloc, seleccionarem i caracteritzarem queratinòcits i/o fibroblasts de la pell del pacient DEB. A continuació, validarem el disseny de la construcció PASTE mitjançant l'electroporació de plasmidis personalitzats. La integració del gen COL7A1 es confirmarà mitjançant la seqüenciació de PCR i Sanger. Les cèl·lules editades amb èxit s'aïllaran i es tornaran a caracteritzar per examinar el rescat de col·lagen tipus VII. Després de la validació del disseny de la construcció, en lloc de l'ADN plasmidi, els enzims PASTE es lliuraran mitjançant ARNm electroporat sintetitzat in vitro. A continuació, ens centrarem en els mètodes de lliurament, desenvolupant nanopartícules basades en lípids (LNP) orientades al receptor per lliurar maquinària PASTE a les cèl·lules diana. La visualització de fags identificarà seqüències de pèptids que s'uneixen fortament i preferentment als fibroblasts i als queratinòcits. Els components lipídics s'investigaran per la seva idoneïtat per a l'aplicació tòpica en models de pell 3D. En resum, aquest projecte pretén desenvolupar una nova forma de teràpia de substitució gènica per a DEB.

El nostre projecte té dos objectius principals:

En primer lloc, volem agafar una còpia sencera d'un gen no mutat i inserir-lo a l'ADN dels pacients perquè les seves cèl·lules puguin començar a fabricar la proteïna necessària per a una pell sana. Això ens permetrà crear un genotip agnòstic (és a dir, funciona sense importar quina mutació tingui un pacient) i una cura permanent. En els últims sis mesos, hem aconseguit que el primer pas de l'edició de l'ADN funcioni molt bé en cèl·lules fàcils d'alterar, però les cèl·lules de la pell dels pacients estan demostrant ser més tossudes. Ara estem treballant per garantir que tenim un protocol segur i eficaç per alterar l'ADN de les cèl·lules que importen.

En segon lloc, volem crear nanopartícules que puguin portar aquesta maquinària d'edició d'ADN a les cèl·lules de la pell amb una formulació de crema tòpica fàcil d'aplicar. Estem experimentant amb diferents fórmules per a aquestes nanopartícules. Hem aconseguit alguns resultats prometedors aplicant nanopartícules a cèl·lules en una placa, i ara les estem provant en pell model. Això serà més difícil (la pell ha evolucionat específicament per mantenir les coses fora), però en pacients amb EB, la barrera cutània ja està debilitada i alterada. Estem explorant maneres de pretractar la pell model per replicar la pell dels pacients amb EB, i amb sort això permetrà que les nanopartícules penetrin més profundament en el teixit. (De l'informe de progrés del 2025.)

El nostre projecte té com a objectiu desenvolupar un nou tipus de teràpia gènica per a persones amb epidermòlisi bul·losa distròfica recessiva (EBRD), una afecció genètica greu de la pell causada per defectes en el gen COL7A1. Aquest gen és responsable de produir col·lagen VII, una proteïna que ajuda a mantenir unides les capes de la pell. Sense ell, la pell es torna fràgil i propensa a la formació de butllofes i ferides. Vam explorar un enfocament avançat d'edició genètica anomenat edició primària, combinat amb una estratègia coneguda com a PASSIGE, que està dissenyada per inserir grans fragments d'ADN saludable a les cèl·lules.

L'objectiu és substituir o reparar el gen defectuós en les cèl·lules dels pacients perquè puguin produir col·lagen VII funcional de nou. En els nostres primers experiments, vam demostrar amb èxit que aquest sistema funciona en cèl·lules de laboratori estàndard. Tanmateix, quan vam passar a cèl·lules de la pell més clínicament rellevants (queratinòcits i fibroblasts), vam trobar reptes. En particular, va ser difícil administrar de manera eficient les eines d'edició de gens en aquestes cèl·lules i aconseguir les insercions d'ADN més grans necessàries per a la correcció gènica completa. Malgrat aquests reptes, vam fer progressos importants. Vam millorar el nostre enfocament d'edició de gens per treballar de manera més eficient en cèl·lules derivades de pacients mitjançant un mètode anomenat electroporació. Això ens va permetre corregir amb èxit diverses mutacions causants de malalties en el gen COL7A1. Les nostres troballes suggereixen que l'eficiència de l'edició de gens depèn de la regió d'ADN específica a la qual es dirigeix, la qual cosa guiarà el treball futur.

És important destacar que ara estem explorant estratègies terapèutiques alternatives. Un enfocament prometedor consisteix a editar cèl·lules del pacient fora del cos (ex vivo), seleccionar cèl·lules corregides amb èxit i després aplicar-les de nou a la pell. Investigacions recents suggereixen que les cèl·lules corregides poden tenir un avantatge natural i poden expandir-se un cop aplicades, millorant potencialment els resultats del tractament. Això podria conduir a una teràpia més senzilla i segura en comparació amb l'administració d'eines d'edició genètica directament al cos.

Ens anima especialment que els dos tipus principals de cèl·lules de la pell, els fibroblasts (a la dermis) i els queratinòcits (a la capa externa de la pell), es puguin utilitzar en aquestes teràpies, ja que tots dos poden contribuir a la producció de col·lagen VII on cal.

Tot i que aquest projecte encara no ha donat lloc a una teràpia llesta per al seu ús, ha establert unes bases importants per a futurs tractaments. Hem identificat reptes clau i possibles solucions, i ara estem en una millor posició per desenvolupar teràpies gèniques efectives per a l'RDEB.

Aquest treball està fortament alineat amb la missió de DEBRA UK de desenvolupar tractaments i, en última instància, una cura per a l'EB. Estem compromesos a continuar aquesta investigació i traduir els nostres resultats en beneficis reals per als pacients i les famílies afectats per aquesta malaltia devastadora. (De l'informe de progrés final del 2026.)