Editarea genetică CRISPR-Cas9 poate declanșa inflamație și senescență în celulele stem hematopoietice

Un studiu publicat în Cell Reports Medicine pe 14 mai 2025 de către cercetătorii de la San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy (SR-Tiget), Milano, evidențiază o provocare majoră în domeniul terapiei genice: editarea genetică a celulelor stem hematopoietice cu CRISPR-Cas9, în combinație cu vectori AAV6, poate induce răspunsuri inflamatorii și fenotipuri asemănătoare senescenței, afectând capacitatea regenerativă pe termen lung a acestor celule.

Context

Editarea genetică bazată pe repararea prin recombinare omologă (HDR) reprezintă o strategie promițătoare pentru tratamentul bolilor ereditare ale sângelui, precum imunodeficiențele severe, anemia falciformă sau sindroamele de eșec medular. Totuși, în ciuda succesului în experimentele de laborator, translarea eficientă și sigură a acestei tehnologii în clinică este încă limitată de efecte adverse asupra funcției celulelor stem hematopoietice (HSPC).

Despre studiul actual

Cercetarea a fost condusă de Dr. Raffaella Di Micco, cercetător principal la SR-Tiget, în colaborare cu Prof. Luigi Naldini, director al institutului și pionier în domeniul terapiei genice. Studiul a investigat impactul combinării CRISPR-Cas9 cu vectori virali AAV6 asupra celulelor HSPC umane.

Metodologie și constatări-cheie:

• Utilizarea CRISPR-Cas9/AAV6 a declanșat un răspuns puternic la deteriorarea ADN-ului, activând căile inflamatorii p53 și IL-1/NF-κB.

• Aceasta a condus la un fenotip de senescență prematură în celulele HSPC, caracterizat prin:

  • Inhibarea proliferării

  • Modificări transcripționale pro-inflamatorii

  • Reducerea capacității de regenerare post-transplant

„Am descoperit că o fracțiune din celulele stem editate genetic prezintă semne de îmbătrânire prematură, ceea ce le reduce capacitatea de a regenera sistemul hematopoietic. Acest efect poate compromite succesul pe termen lung al terapiei genice.”
— Dr. Raffaella Di Micco

Surprinzător, aceste efecte s-au menținut și la luni după transplant, sugerând o „memorie” moleculară persistentă a procesului de editare.

Strategii pentru combaterea senescenței induse de editare

Pentru a contracara aceste efecte adverse, cercetătorii au testat două abordări complementare:

• Inhibarea tranzitorie a p53: o strategie utilizată pentru a reduce impactul inițial al răspunsului la leziuni ADN.

• Administrarea Anakinra, un antagonist al receptorului IL-1, deja aprobat clinic pentru afecțiuni inflamatorii.

Rezultatele intervențiilor:

• Ambele abordări au redus markerii moleculari ai senescenței.

• Capacitatea de regenerare hematopoietică a celulelor HSPC a fost semnificativ îmbunătățită în modele preclinice.

• Anakinra a oferit un profil de siguranță superior, reducând și apariția de evenimente genotoxice (ștergeri mari și translocații cromozomiale), comparativ cu inhibarea p53.

„Modularea răspunsului inflamator și de senescență în timpul editării genetice poate conserva viabilitatea și funcționalitatea celulelor stem, permițând o reconstituire hematopoietică stabilă și policlonală pe termen lung.”
— Dr. Anastasia Conti, autoarea principală a studiului

Concluzii

• Senescența și inflamația sunt consecințe nedorite, dar importante ale editării genetice cu CRISPR-Cas9/AAV6 în celulele stem hematopoietice.

• Aceste efecte pot explica rezultatele inconsistente și eșecurile observate în unele studii clinice recente bazate pe editare HDR.

• Strategiile propuse de echipa SR-Tiget oferă o cale concretă de îmbunătățire a terapiilor genice, în special pentru boli ce necesită corecție pe termen lung și engraftare stabilă.

Perspective

• Studiul a fost sprijinit de Consiliul European pentru Cercetare (ERC), European Innovation Council și New York Stem Cell Foundation, reflectând importanța internațională a acestui domeniu.

• Institutul SR-Tiget, cu o tradiție recunoscută în dezvoltarea terapiilor genice, consolidează astfel poziția de lider în optimizarea siguranței terapiilor CRISPR pentru aplicații clinice.