Casgevy, czyli exagamglogene autotemcel, jest jedną z pierwszych terapii, w których technologię CRISPR/Cas9 wykorzystano do leczenia chorób genetycznych. W grudniu 2023 r. amerykańska FDA zatwierdziła ją jako pierwszą terapię opartą na edycji genomu CRISPR. Kilka miesięcy później, w lutym 2024 r., preparat został warunkowo dopuszczony do stosowania również w Unii Europejskiej. Casgevy jest przeznaczone dla pacjentów z ciężką postacią choroby sierpowatokrwinkowej oraz zależną od transfuzji beta-talasemią. W przypadku wyżej wymienionej niedokrwistości od pacjenta pobiera się krwiotwórcze komórki macierzyste, a następnie modyfikuje je poza organizmem. CRISPR/Cas9 zmienia region regulujący gen BCL11A. Prowadzi to do zwiększenia wytwarzania hemoglobiny płodowej (HbF), która ogranicza powstawanie sierpowatych krwinek czerwonych. To właśnie ich nieprawidłowy kształt sprzyja blokowaniu przepływu krwi w drobnych naczyniach, co może prowadzić do silnego bólu i niedokrwienia tkanek. Po modyfikacji komórki są podawane pacjentowi z powrotem. Leczenie wymaga wcześniej intensywnego przygotowania organizmu za pomocą busulfanu – leku który usuwa część własnych komórek krwiotwórczych ze szpiku. W badaniu klinicznym 29 z 30 pacjentów przez co najmniej rok po terapii nie doświadczyło ciężkich epizodów bólowych będących jednym z głównych objawów choroby sierpowatokrwinkowej [1]. Technologia pozwala więc zmienić biologiczny mechanizm odpowiedzialny za objawy choroby, choć sama procedura pozostaje złożonym leczeniem komórkowym wymagającym specjalistycznego ośrodka.

Inny kierunek badań rozwijany jest w onkologii. Spersonalizowane terapie mRNA mają „nauczyć” układ odpornościowy rozpoznawania cech konkretnego nowotworu. Po analizie materiału pobranego z guza identyfikuje się mutacje prowadzące do powstania tzw. neoantygenów – białek charakterystycznych dla komórek nowotworowych danego pacjenta. Na tej podstawie przygotowywane jest mRNA zawierające instrukcję produkcji wybranych antygenów. Po podaniu preparatu komórki układu odpornościowego mogą „nauczyć się” je rozpoznawać, a następnie skuteczniej reagować na komórki nowotworowe posiadające te same cechy. Jednym z najbardziej zaawansowanych preparatów tego typu jest mRNA-4157, obecnie określany jako V940. W badaniu fazy IIb lek oceniano u osób po chirurgicznym usunięciu czerniaka obciążonego wysokim ryzykiem nawrotu. Pacjenci otrzymywali V940 razem z pembrolizumabem (lekiem pobudzającym odpowiedź przeciwnowotworową układu odpornościowego) albo sam pembrolizumab. Po 18 miesiącach bez nawrotu choroby pozostawało 79% osób otrzymujących terapię skojarzoną i 62% leczonych wyłącznie pembrolizumabem [2].

Kolejnym obszarem jest ksenotransplantacja, czyli przeszczepianie narządów pomiędzy różnymi gatunkami. Od lat prowadzi się badania nad wykorzystaniem narządów świń do przeszczepów u ludzi, m.in. ze względu na podobieństwo ich wielkości, budowy i funkcjonowania do narządów człowieka. Największym problemem pozostaje reakcja układu odpornościowego człowieka na obce tkanki. Rozwój edycji genomu umożliwił usuwanie z genomu świni genów odpowiedzialnych za produkcję silnie rozpoznawanych antygenów i wprowadzanie genów ludzkich, które mają poprawiać zgodność biologiczną przeszczepionego narządu. W 2024 r. 62-letniemu pacjentowi z krańcową niewydolnością nerek przeszczepiono nerkę pochodzącą od świni, której genom zawierał 69 zmian. Narząd rozpoczął pracę bezpośrednio po transplantacji, a pacjent przestał wymagać dializ. Po ośmiu dniach wystąpił epizod odrzucania zależnego od limfocytów T, który udało się opanować za pomocą leczenia immunosupresyjnego. Pacjent zmarł 52 dni po zabiegu z przyczyn sercowych. W badaniu pośmiertnym nie stwierdzono odrzucenia przeszczepionej nerki [3]. To doświadczenie dostarczyło pierwszych danych wskazujących, że genetycznie zmodyfikowana nerka świni może funkcjonować po przeszczepieniu człowiekowi.

Zmian może doczekać się także sposób monitorowania odpowiedzi immunologicznej. Standardowo wymaga ona pobrania krwi lub fragmentu tkanki. Naukowcy opracowali plaster wyposażony w mikroigły, które wnikają bardzo płytko w skórę i umożliwiają pobranie znajdujących się w niej komórek odpornościowych. Technologia wykorzystuje limfocyty T, które po wcześniejszym kontakcie z określonym antygenem pozostają w tkankach i mogą szybko rozpoznać go ponownie. Po kontakcie z określonym antygenem komórki te wywołują miejscową reakcję, która przyciąga kolejne limfocyty rozpoznające ten sam antygen. Dzięki temu można zwiększyć ich stężenie w wybranym obszarze skóry i następnie pobrać je za pomocą plastra z mikroigłami. W modelach zwierzęcych urządzenie umożliwiało pobranie tysięcy żywych limfocytów specyficznych dla badanego antygenu. Metodę sprawdzono również u jednej osoby z alergicznym kontaktowym zapaleniem skóry, uzyskując populacje limfocytów, których nie wykrywano w niepoddanych stymulacji fragmentach skóry [4]. Na obecnym etapie jest to przede wszystkim eksperymentalna metoda monitorowania odporności. Jej potencjalne zastosowania obejmują ocenę odpowiedzi na szczepienia, infekcje, choroby autoimmunologiczne i leczenie nowotworów.

Jeszcze inną strategię zastosowano w leczeniu cukrzycy typu 1. W przebiegu choroby układ odpornościowy stopniowo niszczy komórki beta trzustki wytwarzające insulinę. Zimislecel to terapia zawierająca dojrzałe komórki wysp trzustkowych uzyskane z komórek macierzystych. Po przeszczepieniu mają one przejąć funkcję utraconych komórek i ponownie reagować na stężenie glukozy poprzez wydzielanie insuliny. W badaniu wczesnej fazy I i II wszyscy uczestnicy po podaniu komórek wykazywali produkcję peptydu C, który jest wykorzystywany jako wskaźnik własnego wydzielania insuliny. Wśród 12 osób obserwowanych w odpowiednich częściach badania u 10, czyli 83%, po roku nie było konieczne stosowanie insuliny z zewnątrz [5]. Terapia wymaga jednak leków immunosupresyjnych chroniących przeszczepione komórki przed układem odpornościowym. Dlatego obecne badania dotyczą przede wszystkim osób z ciężkim przebiegiem cukrzycy typu 1, u których korzyści mogą uzasadniać ryzyko związane z immunosupresją.

Badania nad wykorzystaniem żywych tkanek obejmują także systemy mające współpracować z protezami i urządzeniami wszczepianymi do organizmu. Zespół MIT opracował tzw. myoneural actuator – układ wykorzystujący własną tkankę mięśniową jako biologiczny element wykonujący ruch. W eksperymentach na gryzoniach nerw ruchowy mięśnia zastępowano unerwieniem czuciowym. Powstawały funkcjonalne połączenia nerwowo-mięśniowe, które można było następnie pobudzać elektrycznie i kontrolować za pomocą systemu komputerowego. Tak zmodyfikowany mięsień wykazywał o 260% większą odporność na zmęczenie niż porównywany mięsień kontrolowany przy użyciu standardowej stymulacji [6]. Rozwiązanie może w przyszłości znaleźć zastosowanie w interfejsach łączących układ nerwowy z protezami oraz innych urządzeniach biohybrydowych. Wyniki pochodzą jednak z badań na zwierzętach. Do zastosowania u ludzi potrzebna będzie ocena bezpieczeństwa zabiegu, trwałości przebudowanego unerwienia oraz możliwości długotrwałego sterowania tkanką.

Ostatni z siedmiu kierunków dotyczy wykorzystania sztucznej inteligencji do opracowywania nowych leków. Algorytmy mogą analizować ogromne zbiory danych biologicznych, wskazywać potencjalne cele terapeutyczne, przewidywać właściwości cząsteczek i proponować ich struktury. Jednym z pierwszych leków opracowanych w ten sposób, który dotarł do zaawansowanych badań klinicznych, jest rentosertib, wcześniej oznaczany jako ISM001-055. Lek hamuje kinazę TNIK – białko powiązane z procesami prowadzącymi do włóknienia płuc. W 2025 r. opublikowano wyniki randomizowanego badania fazy IIa u pacjentów z idiopatycznym włóknieniem płuc. Do badania włączono 71 osób, które przez 12 tygodni otrzymywały jedną z trzech dawek rentosertibu lub placebo. Częstość działań niepożądanych była zbliżona między grupami, a w części analiz odnotowano sygnały wskazujące na możliwą skuteczność kliniczną [7]. Wyniki wymagają potwierdzenia w większych badaniach. Sam proces rozwoju rentosertibu pokazuje jednak, że sztuczna inteligencja może uczestniczyć zarówno w wyborze biologicznego celu terapii, jak i projektowaniu cząsteczki przeznaczonej do jego modyfikacji.

Siedem opisanych technologii przedstawia różne sposoby ingerowania w proces chorobowy: zmianę aktywności genów, pobudzanie układu odpornościowego, zastępowanie niewydolnych narządów i komórek, pobieranie informacji immunologicznej bez klasycznej biopsji, wykorzystanie żywej tkanki w implantach oraz komputerowe projektowanie leków. Różni je stopień zaawansowania. Casgevy jest już stosowane klinicznie, terapie mRNA i komórki wysp trzustkowych są oceniane u pacjentów, ksenotransplantacja pozostaje obszarem bardzo ograniczonych badań klinicznych, natomiast część technologii biohybrydowych znajduje się nadal na etapie badań przedklinicznych. Ich dalszy rozwój będzie zależał przede wszystkim od bezpieczeństwa, trwałości uzyskiwanych efektów oraz potwierdzenia skuteczności w większych grupach pacjentów.