В современном мире в медицинскую практику активно внедряются и используются достижения молекулярной биологии и генетической инженерии. Особенно перспективным в настоящее время считается направление генной терапии – новое слово в лечении тяжелых наследственных заболеваний.
На сегодняшний день в мире ведется более 2500 исследований различных препаратов генной терапии. При этом уже 9 лекарств официально зарегистрированы и могут использоваться на коммерческой основе. Например, препарат на основе стволовых клеток Стримвелис для лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита, успешно прошел клинические испытания, доказал эффективность и разрешен к применению Европейским медицинским агентством в 2016 году.
Достижения генетической инженерии
Генетическая или генная инженерия представляет собой совокупность приемов, методов и технологий, которые позволяют: выделять гены из клеток организма, комбинировать их между собой и вводить полученную гибридную РНК и ДНК в другие организмы.
Свойства любого живого существа (например, у человека цвет волос и глаз, высокий и низкий рост, группа крови и многие другие) зависят от белков. Они в свою очередь кодируются определенными генами.
Ген можно «вырезать» из ДНК какого-либо организма с помощью ферментов или собрать из отдельных нуклеотидов, чтобы затем «вставить» в ДНК микроорганизма, растения или животного. Это позволяет производить заданный белок и получить нужные свойства.
В медицине генетическая инженерия преследует важные цели:
- создание рекомбинантных лекарств и вакцин;
- генетическое изменение соматических клеток человека с целью лечения наследственных и других заболеваний;
- создание препаратов для диагностических исследований.
Некоторые достижения генной инженерии уже прочно вошли в медицинскую практику: рекомбинантный инсулин (необходим для пожизненного лечения сахарного диабета 1 типа), интерфероны (препараты, обладающие противовирусной активностью), эритропоэтин (показан для коррекции анемии различного генеза), вакцина против гепатита В, реагенты для иммуноферментного анализа и многое другое.
Генная терапия – как она работает?
Генная терапия – перспективное направление генетической инженерии, в основе которой лежит изменение генетического материала живых клеток человека.
Изначально предполагалось, что генная терапия будет необходима для лечения наследственных заболеваний, вызванных отсутствием или недостаточной функцией одного гена. Однако сейчас стало очевидно, что генной терапии подлежат также различные приобретенные заболевания и состояния. В первую очередь, онкология и сердечно-сосудистые болезни.
Ученые выделяют два варианта проведения генной терапии: in vivo (внутри организма) и ex vivo (вне организма).
- Генная терапия in vivo подразумевает, что генетический материал, заключенный в специальный носитель, вводится в организм человека напрямую путем инфузии непосредственно в нужный орган или вблизи него. После этого введенные гены достигают клеток-мишеней, где начинается продукция нужного белка. Таким образом возможно лечение, например, наследственных заболеваний органов зрения, нервно-мышечных расстройств и гемофилии.
- Генная терапия ex vivo выглядит немного сложнее. Нужные клетки сначала забирают у человека, вводят в них созданный генетический материал, размножают в условиях лаборатории и затем возвращают обратно человеку. Этим способом осуществляется лечение онкологии, а также некоторых наследственных метаболических и иммунологических болезней. В этом списке сегодня находится и первичный иммунодефицит.
Тяжелый комбинированный иммунодефицит
Тяжелый комбинированный иммунодефицит относится к числу первичных иммунодефицитов. Его развитие обусловлено врожденными генетическими дефектами, которых на данный момент известно более десятка.
Болезнь характеризуется отсутствием Т-лимфоцитов и выраженными нарушениями адаптивного (приобретенного) иммунитета. Проявляет себя рано – в первые недели жизни ребёнка. При отсутствии патогенетической терапии (влияющей на причину заболевания) приводит к гибели в течение 1-2 лет. К счастью, встречается достаточно редко, всего в 1 случае на 50 тысяч новорожденных.
Тяжелый комбинированный иммунодефицит проявляется различными инфекционными заболеваниями: гнойная патология кожи и слизистых оболочек, упорная диарея, поражение дыхательной системы и другие состояния.
Возбудителями выступают бактерии, вирусы, грибы, простейшие. Причем вызвать болезнь могут даже условно-патогенные микроорганизмы, которые в норме не страшны человеку и сосуществуют с ним. По этой причине малыши должны находиться в максимально стерильных условиях.
Самый известный пример пациента с тяжелым комбинированным иммунодефицитом даже стал основной для фильма Bubble boy, «Парень из пузыря».
Правда, в отличие от сюжета комедии, у ребёнка, который действительно жил в специально разработанном для защиты от внешнего мира пузыре, все кончилось плохо. Если б он дожил до сегодняшних дней, у него действительно был бы шанс на счастливый конец истории.
До недавнего времени единственным эффективным методом лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита являлась ранняя аллогенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток. Однако в 2016 году Европейским медицинским агентством был разрешен к применению препарат генной терапии.
Генная терапия в борьбе с иммунодефицитом
Препарат генной терапии ex vivo предназначен для лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита, обусловленного дефектом гена ADA (дефицит аденозиндезаминазы). Лекарство представляет собой собственные стволовые клетки ребёнка, но генетически измененные. В лабораторной среде в них вводится ген, кодирующий аденозиндезаминазу.
В период с 2000 по 2011 год проводились клинические исследования данного препарата. В общей сложности участие приняли 18 маленьких пациентов. Результаты наблюдения в течение 7 лет после лечения показали: выживаемость 100%
Основное клиническое исследование по эффективности препарата обобщило данные 12 детей в возрасте от 6 месяцев до 6 лет. Для них не удалось найти подходящего донора костного мозга и трансплантация гемопоэтических стволовых клеток была невозможна. Спустя 3 года после исследования все пациенты были живы и 86% из них более не требовалась трансплантация. Что говорит об улучшении иммунной функции.
Доказанная эффективность препарата генной терапии позволила внести его в перечень лекарств для лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита в случае невозможности провести трансплантацию. Первый пациент получил коммерческое лечение в 2017 году.
