Az epilepszia a betegek egy részénél ma már jól kezelhető betegség. Több mint húsz úgynevezett antiepileptikum létezik, amik segítségével a betegségben érintettek 70-75 százaléka rohammentessé válik. Magyarországon évente körülbelül ötezer új epilepsziás beteget diagnosztizálnak, a lakosság megközelítőleg 0,5-1 százaléka szenved epilepsziában, azonban az epilepsziás betegek 66-75 százaléka tartós remisszióban van.
Az epilepszia során az agyban lévő idegsejtek egy részében abnormális elektromos kisülés történik, ami görcsrohamhoz, eszméletvesztéshez, tudatvesztéshez vezethet. A betegséget két nagyobb csoportba lehet sorolni. Az egyik az úgynevezett fokális epilepszia, ebben az esetben az agykéreg egy kisebb, jól meghatározható területéről indul a roham. A másik csoport a generalizált epilepszia, ami során az agy mindkét fele felelős a rohamok kialakulásáért. A kettő között van ugyan átjárás, de általában el lehet különíteni őket egymástól.
Vannak olyan epilepsziafajták, amik nagyon rosszul kezelhetők, és a betegeknek csak a műtét hozhat javulást – és még ez sem mindig teljes mértékben. A fokális vagy gócos epilepszia pontosan ilyen, ennél a fajtánál gyakori, hogy a betegség gyógyszerrezisztens, vagyis nem reagál a gyógyszeres kezelésre. Ilyenkor felmerül az invazív műtét lehetősége, ami megint csak nem minden esetben kivitelezhető. Ez az epilepsziatípus kifejezetten nehezen tartható kordában, így a kutatók más megoldásokat kerestek, a mélyagyi stimuláció például egy lehetséges kezelési módszer.
Egy magyar biotechcég viszont most kicsit más irányból, a génterápia oldaláról igyekszik segíteni a betegeket.
A budapesti CREATe Therapeutics kutatói egy, az alapkutatásban már kipróbált módszert ültettek át terápiás célra, és állatkísérletekben sikerült is megállítaniuk a gyógyszerrezisztens fokális epilepsziás rohamokat egy minimálisan invazív beavatkozás segítségével. A siker kulcsa egy olyan eljárás volt, amivel módosított receptorokat kódoló géneket juttatnak el a betegséget kiváltó specifikus idegsejtekbe, ahol ezek a receptorok csak akkor aktiválódnak, ha egy szájon át szedhető gyógyszer hatóanyaga csatlakozik hozzájuk. A gyógyszer kizárólag azokra a neuronokra hat, amik hordozzák a módosított receptorokat, így célzott hatás jön létre.
„Neurobiológusként végeztem, idegtudományokból szereztem a doktorimat, korábban központi idegrendszeri terápiákkal foglalkoztam. Volt egy ilyen tapasztalatom, hogy a központi idegrendszeri, hagyományos gyógyszeres megközelítéseknél van egy olyan probléma, amit biztos, hogy soha nem fogunk megoldani. Mégpedig az, hogy hiába van egész jó elképzelésünk arról, hogy egy bizonyos betegség azért jön létre, mert egyes idegsejtek nem úgy tüzelnek, ahogy kéne, nincs semmilyen olyan gyógyszerészetileg értelmezhető tulajdonságuk, ami más sejtekben ne lenne meg. Emiatt a világ legjobb és legprecízebb gyógyszere is millió egyéb helyen fog hatni, ott mellékhatásokhoz fog vezetni, emiatt csökkenteni kell a dózist, így a hatás is csökkenni fog” – mondta Kitka Tamás, a CREATe Therapeutics vezetője.
Itt jött képbe a központi idegrendszeri génterápia, ennél ugyanis – különösen az injekciós megoldásoknál – lehet mind térben, mind neurokémiailag célozni, vagyis meg lehet mondani, hogy egy adott területen milyen típusú idegsejtekre hasson egy adott terápia. Az utóbbi években számos klinikai vizsgálat indult injektálható génterápiás fejlesztésekkel, sőt az egyik már a betegek számára is elérhető. „Amit mi fejlesztünk, az ennek az új, de rohamtempóban fejlődő génterápiás területnek és a gyógyszeres kezelésnek a kombinációja. Egy olyan génterápia, ami önmagában nem csinál semmit, viszont lehetővé teszi azt, hogy egy adott, szájon át beszedett gyógyszer kizárólag egy adott idegsejtcsoportra hasson” – mondta a szakértő.
Ez az eljárás a kemogenetikai módszerek közé sorolható, ami géntechnológiával módosított receptorok és szintetikus ligandumok, vagyis ezeket a receptorokat aktiváló molekulák révén vizsgálja sejtek, idegpályák működését. Ez az alapkutatásban már évtizedek óta használt technológia, de még nincs olyan, betegek gyógyítására alkalmas terápiás eszköz, ami ezt a megközelítést használná.
Az idegsejteken található receptorok olyan speciális fehérjemolekulák, amik a sejtmembránba ágyazva kémiai jeleket érzékelnek a sejten kívüli térből. A receptor tulajdonképpen a sejt érzékelője vagy antennája. A ligandum, vagyis a vivőmolekula a kulcs, a receptor pedig a zár, amit a molekula kinyit. A receptor kötődés után olyan folyamatokat indít el az idegsejtben, ami megváltoztathatja a neuron aktivitását.
„Az úgynevezett dizájnerreceptorok, amiket a kemogenetika használ, abban térnek el, hogy a kötőhelyük, ami a ligandot és a gyógyszermolekulát is megköti, picit meg van változtatva. Nem kell nagy változásra gondolni, néhány aminosavat cserélünk ki ilyenkor. Ezáltal viszont teljesen elveszítik az affinitásukat a természetes ligandhoz, nem fogják többet kötni. Ugyanakkor nagyon erősen fognak kötni egy olyan gyógyszermolekulát, amire ki lettek fejlesztve” – mondta Kitka Tamás.
Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy ha ilyen dizájnerreceptor megjelenik, szakszóval kifejeződik egy idegsejt felszínén, az egészen addig inaktív állapotban marad, vagyis nem köt semmit, amíg a saját gyógyszermolekulája meg nem érkezik a szervezetbe. Ha ez megtörténik, a gyógyszert azonnal megfogja, aktiválódik, ezáltal a gyógyszer csak ott fejti ki a hatását, ahol szükséges.
„A célunk az volt, hogy létrehozzunk egy olyan receptor–hatóanyag-párost, amit a klinikumban használni lehet. Már az indulástól kezdve úgy terveztük meg az egész projektet, hogy úgy épüljön fel, ahogy a gyógyszerkutatási projektek szoktak. Ahhoz, hogy ezt meg tudjuk csinálni, a klasszikus megközelítést a feje tetejére kellett állítani. A gyógyszergyárak ugyanis általában létező célpontra fejlesztenek új hatóanyagot. Mi létező hatóanyaghoz fejlesztettünk új célpontot, ami egészen más laboratóriumi megközelítést és gondolkodást igényelt.”
Felmerülhet persze a kérdés, hogy ezt a gyógyszermolekulát nem kötik-e más természetes receptorok is, ami mellékhatásokhoz vezethet. Ennek elkerüléséhez a kutatócsoport úgy módosította a receptorokat, hogy azok sokkal erősebben kössék a gyógyszer hatóanyagát, mint annak az eredeti célpontjai. Ahogy ez a kötődési erősség nő, úgy lehet csökkenteni a gyógyszerdózist is, hiszen a gyógyszermolekulák az erős kötődés miatt a dizájnerreceptoron akkor is tudnak hatást kifejteni, ha a normál hatáshoz már túl kevés gyógyszermolekula van jelen.
Így lehet elérni azt, hogy az alkalmazott gyógyszer semmilyen egyéb hatást ne váltson ki, csak azt, amit a dizájnerreceptorok közvetítenek.
Az eljárás egyelőre az állatkísérleti fázisban van, de egereken már nagyon jól teljesített. A CREATe a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont talamokortikális epilepsziás állatmodelljén tesztelte az eljárást, ami gyakorlatilag teljes mértékben megakadályozta a makacs gyógyszerrezisztens rohamokat. A kutatók az állatmodellekben fényeffektusokkal úgynevezett talamokortikális epilepsziát képesek előidézni, ahol a roham az agykéreg egy kis területéről indul, de egy köztiagyi terület, a talamusz közvetítésével pillanatok alatt szétterjed a teljes agykérgen. Ebben a kórképben a gyógyszeres terápiák jellemzően teljesen hatástalanok, és az epilepsziás fókusz műtéti eltávolítása a megoldás, de ez sem alkalmazható mindenkinél. Statisztikák szerint az epilepsziában szenvedők 30 százaléka egyáltalán nem reagál a gyógyszeres kezelésre, ennél a típusú epilepsziánál azonban ez az arány a 100 százalékhoz közelít.
„A használt állatmodell nemcsak a kiváltott idegi folyamatokban és a tünetek megjelenésében, hanem a gyógyszeres kezelés hatástalanságában is jól tükrözte ezt a fajta emberi epilepsziát. Amikor kipróbáltunk egy gyakran használt epilepsziagyógyszert, nem láttunk hatást, de amikor beadtuk a saját anyagunkat, gyakorlatilag eltűnt a roham. Nagyon emlékezetes volt, hogy a laborban, akikkel dolgoztunk, a laborvezető eleinte nem volt pozitív, de amikor kipróbálták ezt a módszert, felhívott, hogy nem tudja, mit csináltunk, de működik. Kipróbáltuk olyan állatoknál is, ahol nagyon hasonló receptorokat adtunk be, mint a miénk, de amikről tudjuk, hogy nem kötik meg a hatóanyagot. Őket is kezeltük, de nem történt semmi, ezzel bizonyítottuk: nem arról van szó, hogy rátenyereltünk véletlenül a világ legjobb antiepileptikumára, hanem a mi eljárásunk a hatásos” – mondta Kitka Tamás.
A kutatások során egy mikroinjekció segítségével vitték be az egerek agyába a génterápiás receptorokat – a klinikumban is hasonló eljárásra lesz szükség. „Ezek a betegek általában már olyan súlyos beavatkozásokon esnek át, hogy egy mikroinjekció nem tűnik nagy problémának. Sokszor már a diagnózishoz is agyfelszínre ültetett EEG-re van szükség, amihez leszedik a koponya egy részét. Ehhez képest egy ilyen injekció nem megterhelő, és csak egyetlen alkalommal kell beadni” – mondta Kitka Tamás.
A receptor onnan „tudja”, hogy melyik idegsejtben kell kifejeződnie, és melyikben nem, hogy a genetikai kódja előtt egy úgynevezett promoter található. Minden sejtben megtalálható a teljes DNS-ünk, de a benne lévő géneknek mindig csak egy része fejeződik ki, különböző sejttípusokban más és más gének. Az egyes sejtek ilyen promoterek segítségével szabályozzák, hogy mi az, ami kifejeződik – ennek köszönhetően más egy sejt például a hajhagymákban, mint, mondjuk, a szívizomban. Esetünkben pedig ez az a kulcsfontosságú információ, ami megadja, hogy a dizájnerreceptoroknak milyen típusú sejteken kell kifejeződniük. Ezzel tud a terápia teljesen célzott lenni, mivel csak azon a helyen és ott is csak azokban a típusú idegsejtekben jön létre ez a receptor, ahol a kutatók szeretnék.
„Az injekció után egy-két hónappal tudja elkezdeni a beteg a kezelést. Kap egy gyógyszert, amit szednie kell, ebben pedig benne van az a hatóanyag, ami a receptorhoz kötődik, de nagyon kis mennyiségben. Ha egy egészséges ember szedné, semmilyen hatása nem lenne. Az is nagyon fontos, hogy ha bármilyen probléma felmerül a kezelés során, a beteg egész egyszerűen abbahagyja a gyógyszer szedését.” Ezáltal válik a terápia az összes többi génterápiás megközelítéssel ellentétben utólag is egyszerűen szabályozhatóvá.
A gyakorlatban az injekciót követően ugyanúgy működne, mint bármilyen más gyógyszeres kezelés, csak sokkal célzottabb hatást lehet vele elérni.
A kutatók olyan rendszert építettek fel, ami bármilyen receptorból képes dizájnerreceptort létrehozni. Kemogenetikát más is kutat már hasonló célra, de ezek ioncsatornákra fókuszálnak, nem úgynevezett metabotróp receptorokra. A kettő között az a különbség, hogy az ioncsatorna-receptorok azonnal nyitnak egy olyan csatornát az idegsejten, amitől annak elektromos állapota rögtön megváltozik; míg a metabotróp rendszer közvetettebb, sejten belüli jelátviteli láncot indít el.
„Indulásnál tudományos alapon úgy gondoltuk, hogy a mi megközelítésünk, a metabotróp receptorok szelídebb és fokozatosabb hatást kifejtő mechanizmusával jobban és biztonságosabban lehet hatni az idegsejtekre. Az ioncsatornás megközelítésnek sok veszélye van, és nem is haladnak túl jól a kutatások. Pontosan ezért a többi, nem szabályozható génterápiás fejlesztést tekintjük mi is és a potenciális partnerek is a legfontosabb versenytársainknak” – mondta Péterfi Zalán, a CREATe Therapeutics igazgatóságának elnöke.
„Amivel mi foglalkozunk, az nagyon új megközelítés, de úgy kell elképzelni, mint egy mozaikot, aminek minden egyes része ismert. A mienktől eltérő, de ugyanolyan elven működő dizájnerreceptorokról több mint háromezer publikáció létezik, a promoterek is le vannak írva a szakirodalomban. Vírusszerű partikulummal, adenoasszociált vírussal visszük be a szervezetbe a genetikai anyagot, ami szintén elterjedten használt eszköz a génterápiás fejlesztéseknél. Ennek nagy előnye, hogy az általa bevitt anyag nem kerül be a kromoszómába. Ugyanakkor nem is szaporodóképes vírus, gyakorlatilag egy fehérjeburok, amiben csak az van benne, amit mi szeretnénk” – mondta Kitka Tamás.
Ennek ellenére a következő kutatási szakaszokkal kapcsolatban óvatosan fogalmaznak, azt mondják: ha az eljárással valami probléma van, az a következő kutatási szakaszban fog kiderülni. „Amit mi tudunk nyújtani, az az, hogy csillapítjuk a sejtek aktivitását úgy, hogy megkeressük azt az egyensúlyt, amikor a roham már nem alakul ki, de az adott agyterület funkciója megmarad. Elképzelhető, hogy egyes betegeknél nincs ilyen egyensúly. Ezt nem tudjuk preklinikai fázisban előre látni. De a legnagyobb rizikó inkább az ismeretlen.”
„Ez egy gyökeresen új eljárás, ahogy szokták mondani: nem tudjuk, hogy mit nem tudunk. Az előttünk futó, nem szabályozható injektált génterápiás klinikai programok eredményeiből sokat fogunk még tanulni – mondta Péterfi Zalán. – Egy ilyen új terápia ugyanakkor potenciálisan az összes, lokációhoz köthető központi idegrendszeri betegségre megoldás lehet.” A mostani kutatások a hatásosságot bizonyítják, a cél pedig az, hogy létrehozzák azt a receptort, amire biztonsággal kimondhatják: humán alkalmazásra megfelelő lesz. Ez a következő egy-két év terve, és ha minden jól megy, 2029-re elindítják majd az első klinikai vizsgálatokat a génterápiával.
