Будущее в медицине наступает стремительно. Методики, о которых еще недавно мы писали как о перспективных лабораторных разработках, уже входят в клиническую практику. Сразу несколько значимых событий ушедшего года связаны с возможностью корректировать генетическую информацию в клетках человека, но даже для XXI века это все еще звучит как фантастика.

Лимфоциты с ГМО

Иммунитет защищает нас не только от бактерий и  вирусов. Одна из чрезвычайно важных его задач – ежедневно отлавливать атипичные, то есть переродившиеся клетки, и уничтожать их, предупреждая тем самым развитие самых разнообразных злокачественных опухолей. Сбой в работе этого звена иммунной системы приводит к очень неприятным для организма последствиям.

Идея «ремонтировать» некоторые виды сбоев появилась достаточно давно, еще в 1989 году, когда в лаборатории удалось восстановить «боеспособность» Т-лимфоцитов. Для этого при помощи методов генной инженерии клетки заставили синтезировать ранее отсутствовавшие у них рецепторы. Технология получила наименование CAR – сокращенно от «химерные антигенные рецепторы». Химерные они потому, что собираются из разных участков разных молекул.

Первые клинические испытания перспективных препаратов прошли еще в 1996 году, но потребовалось более двух десятков лет, чтобы в итоге CAR-­терапия дошла до реальной практики. В 2017 году маркетинговое разрешение FDA получили сразу два препарата: «Кимрайа» (Kymriah, тисагенлеклейсел) от Novartis и «Ескарта» (Yescarta, аксикабтаген силолейсел) Gilead Sciences. Пока что они могут применяться лишь при определенных патологиях: первое ЛС – при В-клеточном остром лимфобластном лейкозе, второе – при агрессивных неходжкинских лимфомах. Чтобы заставить лимфоциты синтезировать рецепторы, которых у них никогда не было, требуется внести в их ядра генетическую программу.

Для этого используется вектор, оболочка вируса (например, лентивируса или аденовируса), внутрь нее вместо вредоносного кода помещен полезный. Ученые сделали так, что вся информация о рецепторе кодируется одним-единственным геном, это существенно снижает риск ошибки. Для CAR-терапии необходимо извлечь из человека его Т-лимфоциты, обработать их генотерапевтическим препаратом, а затем вернуть обратно. 

Лимфоциты живут долго, до 120 суток, так что даже небольшое их количество успеет перебить все атипичные клетки. Новую методику нельзя назвать абсолютно безопасной, одним из самых грозных осложнений считается «цитокиновый шторм», массовое высвобождение чрезвычайно активных молекул, приводящих к массовой же гибели клеток. Именно этот синдром считается причиной высочайшей летальности «испанки», гриппа H1N1 образца 1918–1919 гг. И в 2017 году был зарегистрирован специальный препарат, моноклональное антитело тоцилизумаб производства компании Roche, предназначенный для борьбы с грозным осложнением. То есть за один год врачи получили в свой арсенал не только два генотерапевтических препарата, но и средство борьбы с их побочными эффектами. Уникальный случай.

Новая кожа

Буллезный эпидермолиз – генетическое заболевание, которым страдает около 500 тыс. человек во всем мире. Из-за дефекта синтеза определенного белка нарушается механическая связь между эпидермисом и дермой, после чего кожа просто «слезает» при малейших травмах, например в результате трения об одежду. Такие люди редко доживают даже до юношеского возраста. Однако совместная работа ученых из Германии и Италии дала пациентам реальную надежду. События развивались 2 года назад, но известно о них стало только в 2017-м, после публикации в журнале Nature.

У семилетнего мальчика, о котором пойдет речь, была чрезвычайно тяжелая форма заболевания: потеряно более 80% эпидермиса, крайнее истощение, постоянная потребность в наркотических анальгетиках, несколько неудачных попыток трансплантации кожи родственников. В связи с этим было принято необычное решение: вырастить собственную, но исправленную кожу пациента. Для этого брали одни из последних участков эпидермиса площадью по 4 см² и выращивали их на фибриновых слоях отдельными культурами. Выращенные лоскуты обрабатывали ретровирусными векторами, в которых находился работающий ген того самого якорного белка, привязывающего эпидермис к дерме. После генетической модификации кожу пересаживали на открытые участки. За две недели новые покровы стабилизировались, через некоторое время на них стали расти волосы, формироваться сальные и потовые железы.

Через 8 месяцев лечение было закончено, эластичность кожи полностью восстановилась, то есть легкий щипок уже не приводил к формированию пузыря и отторжению эпидермиса. Важно, что корректный ген стал передаваться в поколениях клеток, то есть причина эпидермолиза была устранена раз и навсегда. К 2017 году мальчик не только учился в обычной школе, но и активно занимался спортом.

Свет в конце тьмы

Если в первых двух случаях генетические манипуляции совершались вне организма, то Люкстерна (Luxturna) производства Spark Therapeutics вводится внутрь. Инъекционный генотерапевтический препарат способен исправить мутацию гена RPE65 в клетках сетчатки глаза, которая приводит к нарастающему ухудшению зрения и стойкой слепоте. Люкстерна предназначена для случаев, когда мутация находится в гомозиготном состоянии, то есть наследуется ребенком и от отца, и от матери. Вводить препарат необходимо непосредственно в глазное яблоко, причем по отдельности в каждый глаз. 

Вирусный вектор содержит правильную, работающую копию гена RPE65, получившие ее клетки сетчатки начинают снова вырабатывать витамин А₁, инициирующий процесс преобразования света в электрические сигналы, то есть даже после полной утраты зрения его реально восстановить. Перед выходом на рынок препарат прошел успешные испытания на 41 пациенте в возрасте от 4 до 44 лет. Для других случаев количество участников можно было бы назвать слишком маленьким, однако мутация RPE65 в гомозиготном варианте встречается лишь у нескольких тысяч людей во всем мире. Этим же объясняется и очень высокая цена курса лечения, по оценкам экспертов, она может достичь 1 млн долларов.

Встань и иди

В 2017 году медики научились бороться со спинальной мышечной атрофией (SMA), наследственным и до сих пор фатальным заболеванием. Связано оно с мутацией в гене SMN1, ведущей к поражению мотонейронов передних рогов спинного мозга. Такие дети не могут двигаться, держать голову, сосать и глотать, они с трудом самостоятельно дышат и редко живут дольше 10 лет. 

Правильную копию гена смогли провести через гематоэнцефалический барьер, что само по себе огромное достижение, в роли вектора выступал аденоассоциированный вирус 9-го типа. 11 детей из 12, родившихся с SMA 1-го типа и обреченных в лучшем случае на тяжелую инвалидность, после внутривенной генотерапии могут самостоятельно сидеть, есть, разговаривать, одна девочка очень быстро ходит, а мальчик – даже бегает.

И другие

Успешной оказалась также генотерапия серповидноклеточной анемии – наследственного заболевания крови, вызванного повреждением гена бета-глобина. Люди с измененной формой эритроцитов не болеют малярией, но на этом плюсы такого состояния заканчиваются. Ранее метод тестировали на мышах, в 2017 году его впервые применили в клинических исследованиях.

В ушедшем году медики сделали первую попытку «починить» геном человека с болезнью Хантера, редким заболеванием, ассоциированным с Х-хромосомой, одной из форм мукополисахаридоза. Такие люди отличаются грубыми чертами лица, низким голосом, утолщенной кожей, короткой шеей, редкими зубами, а также полиорганными изменениями. Об успехе генотерапии пока что судить рано, должно пройти время, чтобы можно было понять – сработал подход или нет.

Исследовательской группе Шухрата Миталипова из Орегонского университета в 2017 году впервые удалось успешно отредактировать геном человеческого эмбриона. При помощи технологии «генных ножниц» CRISPR/Cas9 им удалось исправить мутацию в гене MYBPC3, приводящую к тяжелой патологии сердца.

Алексей Водовозов

Журнал "Российские аптеки" №1-2, 2018