Александра Брутер: Генная терапия: мыши, кошки... люди

Александра Брутер Pixabay

Новый метод генной терапии успешно прошел доклинические испытания. Метод лечения синдрома Сандхоффа на мышах был успешно опробован довольно давно, и теперь, после некоторых усовершенствований он стал успешно работать на кошках. Статья об этом опубликована в журнале Gene Therapy, издаваемом журналом Nature Publishing Group.

Синдром Сандхоффа – смертельная наследственная болезнь, от которой не существует эффективного лечения. Смерть, как правило, наступает в первые пять лет жизни. Синдром относится к группе лизосомных болезней накопления. Всего этих болезней около полусотни, та или иная обнаруживается у одного из 7-8 тысяч новорожденных. Самая известная и распространенная из них – болезнь Тея-Сакса, поражающая в основном евреев-ашкенази и франкоканадцев. Она имеет много общего с синдромом Сандхоффа в причинах развития, так и в патогенезе.

На генетическом уровне болезнь вызывается мутациями, нарушающими работу ферментов бета-гексозаминидаз. Эти ферменты занимаются расщеплением отслуживших свое гликолипидов и некоторых олигосахаридов, бывших компонентами клеточной стенки нейронов. Все живое находится в динамическом равновесии, в клетках идет постоянная замена старых структурных элементов точно такими же, только новыми. Старые при этом разрушаются, и полученный таким образом строительный материал идет на синтез чего-нибудь нового и полезного. Если этот процесс не будет происходить, в структурных элементах клеток будут накапливаться дефекты, которые довольно быстро приведут к смерти клетки. Ферменты, занимающиеся переработкой клеточных компонентов, содержатся в лизосомах – органеллах, в которых и должна происходить эта переработка. Когда соответствующий фермент неактивен, получается, что устаревший фрагмент стенки нейрона попадает в лизосому, но не разлагается в ней, а так и остается навечно. Со временем в лизосоме накапливается много непереваренных липидов, это приводит к тяжелым нарушениям в жизни клетки и она гибнет.

Самая распространенная форма болезни Сандхоффа характеризуется ранним началом. Фактически, симптомы возникают, как только в лизосомах накопится достаточно непереваренных гликолипидов. Между третьим и шестым месяцами жизни ребенка родители начинают замечать, что его развитие замедляется, останавливается и обращается вспять. Если ребенок уже умел сидеть или ползать, он перестает, затем могут развиваться слепота, глухота, присоединяются инфекции, время от времени случаются судороги. Смерть наступает неизбежно. Даже паллиативные методы не сильно облегчают состояние.

В некоторых случаях начало заболевания приходится на детский возраст (между 3 и 10 годами) и тоже быстро приводит к смерти. Относительно мягкая не смертельная форма может развиться и в зрелом возрасте. При ней наблюдается, в основном, мышечная слабость и неспособность самостоятельно встать с кровати.

Генная терапия лучше всего подходит для лечения моногенных рецессивных заболеваний. То есть для тех случаев, когда симптомы вызваны отсутствием в организме неповрежденной копии гена и нормально функционирующего соответствующего белка. В таком случае в организм достаточно ввести исправленную копию гена, и симптомы исчезнут. К таким болезням относятся гемофилия, муковисцидоз и обсуждавшиеся уже выше болезнь Тея-Сакса и синдром Сандхоффа.

Генная терапия – экспериментальный метод лечения. Во время первых клинических испытаний генной терапии возник ряд осложнений, продемонстрировавших, что метод не вполне безопасен. Поэтому, даже в случае успеха, его применение будет ограничено случаями, когда на другие методы надежды нет. Поэтому, как бы ни была генная терапия удобна для лечения моногенных заболеваний, использовать ее против гемофилии и муковисцидоза в ближайшее время не будут, такие больные в развитых странах и при существующих методах лечения живут довольно долго и неплохо. Зато будут очень стараться приспособить для тяжелых форм онкологических заболеваний. В этом смысле синдром Сандхоффа выглядит подходящим кандидатом: потенциальные (не очень высокие) риски терапии отходят на второй план по сравнению с прогнозом без лечения.

Другое удобство этой болезни для исследователей заключается в том, что болезнью болеют кошки. После экспериментов на мышах, какими бы успешными они ни были, нельзя переходить сразу к людям – мы слишком разные. Например, мышиный мозг в 1000 раз меньше человеческого, а кошачий – всего в 20. Но не для всех болезней у более крупных животных есть подходящие аналоги. Для исследования моногенных заболеваний, теоретически, можно создать трансгенных животных, но дело это не быстрое.

Авторы работы сконструировали обезвреженный вирус – такой, который не может размножаться в организме, зато несет в себе ген, кодирующий исправные копии неработающих ферментов. Испытания на мышах прошли вполне успешно, а вот на кошках не с первого раза. Для успеха предприятия нужно, чтобы новые белки попали в значительное количество клеток нервной системы. Хотя транспорт внутри нервной системы и существует, его недостаточно, чтобы переносить белки из очень отдаленных мест. Авторы разработали специальную методику внутричерепных инъекций и сумели добиться восстановления активности ферментов во всех отделах центральной нервной системы. У котят также не наблюдалось накопления в липосомах непереваренных гликолипидов. Результаты исследования были опубликованы, когда животным было 5 месяцев (это примерно соответствует аналогичному возрасту человека), и симптомы заболевания них не появились.

Авторы надеются, что их методика, будучи совсем немного модифицирована, подойдет и людям.

Смотрите также: Александра Брутер Генотерапия лейкоза: снова успех Максим Руссо Удалось вылечить аутоиммунные заболевания у мышей Максим Руссо 25 лет назад это показалось бы фантастикой Генная терапия улучшила зрение почти слепого пациента