Генная терапия вылечила мышей в утробе матери
Исследователи путем введения копии гена, кодирующего фермент глюкоцереброзидазу, в мозг еще не родившихся мышат смогли предотвратить развитие у модельных животных тяжелого наследственного нейродегенеративного заболевания – разновидности болезни Гоше. Кроме того, авторы статьи, опубликованной в Nature Medicine, на стадии доклинических испытаний отработали технологию введения препарата в мозг плода на обезьянах.
Болезнь Гоше характеризуется нехваткой в клетках фермента глюкоцереброзидазы, который кодируется геном GBA, при этом в тканях накапливаются вещества липидной природы, в частности, глюкоцереброзид (глюкозилцерамид). В умеренной форме это приводит к увеличению печени и селезенки, слабости костей. В тяжелой нейронопатической форме, которая встречается с частотой один на сто тысяч новорожденных, накопление липидов затрагивает головной мозг, поэтому симптомы заболевания включают в себя нейродегенерацию, задержку развития, судороги и другие проблемы неврологического характера.
Чаще всего недостаточность фермента обусловлена мутацией в гене GBA, и является врожденной. Если легкие и умеренные формы болезни Гоше лечатся заместительной терапией с введением фермента, при нейронопатической разновидности болезни это не помогает, так как фермент не проникает через гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг. При этом данная форма заболевания развивается уже в раннем младенчестве.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона успешно опробовали на мышиной модели лечение нейронопатической болезни Гоше при помощи генной терапии еще на стадии плода. Для этого копию гена GBA в составе вирусного вектора ввели в мозг развивающегося эмбриона в утробе матери при помощи аппарата УЗИ. Таким способом нейродегенерацию у животных в значительной степени удалось предотвратить.
Для того чтобы получить модельных животных с болезнью Гоше, исследователи вывели линию мышей с контролируемой экспрессией гена GBA в мозге, которую в определенный момент выключали путем вырезания гена. Удаление GBA приводило к быстрому развитию воспаления мозга и гибели нейронов в его определенных отделах.
Для восстановления экспрессии GBA в мозг плода ввели человеческий ген в составе адено-ассоциированного вируса, предварительно отработав технологию с геном зеленого флуоресцентного белка. У родившихся мышат детектировали активность глюкоцереброзидазы в крови, они нормально развивались и по поведению ничем не отличались от контрольных здоровых мышат. Анализ тканей мозга в месячном возрасте показал, что в отличие от животных, которых не лечили, воспаление мозга и сопутствующая нейродегенерация у мышей существенно уменьшилась.
Долгосрочное наблюдение за подопытными мышами показало, что они сохраняют активность и способны к размножению (у потомства при этом симптомы болезни сохранились). Однако, несмотря на существенное облегчение течения заболевания и нормальную активность фермента, поведенческие и молекулярные тесты во взрослом возрасте показали, что полностью вернуть фенотип животных к нормальному не удалось.
Исследователи также попробовали применить генную терапию на более поздних стадиях развития и ввели вектор новорожденным мышатам в мозг либо более высокую дозу препарата внутривенно. Несмотря на то, что до двухмесячного возраста мышата развивались почти нормально, в случае внутривенного введения гена у них наблюдалась значительная нейродегенерация. Зато, по сравнению с интракраниальной инъекцией, внутривенное введение гена нормализовало работу большинства внутренних органов.
Кроме экспериментов на мышах, авторы работы проверили технологию введения препарата в плод на обезьянах, для чего ввели при помощи ультразвукового аппарата вирусные частицы с геном зеленого флуоресцентного белка в желудочек мозга двум плодам макаки, чьи матери находились на средних сроках беременности. Новорожденные обезьяны развивались нормально, и в их мозге наблюдалась экспрессия зеленого белка.
Таким образом, авторы работы заключили, что доставка гена в центральную нервную систему на ранних стадиях развития путем единственной инъекции в мозг развивающегося плода хорошо подходит для лечения наследственных нейродегенеративных заболеваний с ранним началом, как в случае с нейронопатической болезнью Гоше. Однако для применения на человеке эта технология требует также эффективной ранней диагностики наследственных заболеваний.
Лечение ферментативной недостаточности при помощи генной терапии успешно зарекомендовало себя в случае гемофилии. Введение вирусного вектора с геном сверхактивного фактора свертывания крови IX в ходе клинических испытаний избавило нескольких пациентов от потребности в заместительной терапии.
Дарья Спасская
Еще он замедлял рост уровня глюкозы натощак с возрастом
Американские и австралийские исследователи провели дополнительный анализ результатов крупномасштабных испытаний аспирина у пожилых людей. Оказалось, что при его приеме частота развития сахарного диабета второго типа снижается на 15 процентов. Результаты работы подготовлены для доклада на ежегодном слете Европейской ассоциации по изучению диабета 59th EASD Annual Meeting, который пройдет в Гамбурге 2–6 октября 2023 года; также им посвящен пресс-релиз организации. Аспирин в низких дозах действует как антиагрегант, то есть препятствует адгезии тромбоцитов при формировании тромба и, следовательно, снижает риск заболеваний, связанных с тромбообразованием — инфаркта миокарда и ишемического инсульта. До недавнего времени его ежедневный прием считался вполне безопасным, и его массово назначали даже при невысоком риске сердечно-сосудистых заболеваний. Опубликованный в 2019 году метаанализ 16 работ с участием пости 165 тысяч пациентов и учетом более миллиона пациенто-лет наблюдений поставил безопасность подобной практики под сомнение — оказалось, что постоянный прием низких доз аспирина связан со значительно повышенным риском кровотечений. После этого рекомендации по его назначению стали более строгими. С 2010 по 2014 год в Австралии и США набрали более 19 тысяч относительно здоровых людей в возрасте 65 лет и старше для участия в двойном слепом плацебо-контролируемом лонгитюдном исследовании ASPREE. Оно было призвано уточнить эффективность и безопасность приема низкой дозы аспирина (100 миллиграмм) для первичной профилактики заболеваний. Первые результаты работы были неожиданными — оказалось, что прием препарата не снижает, а возможно, даже повышает смертность от всех причин, однако сами авторы призвали интерпретировать эти результаты с большой осторожностью. При этом исследователи получили большой объем данных, детальный анализ которых продолжается до сих пор. София Зунгас (Sophia Zoungas) из Университета Монаша с коллегами из шести научных центров Австралии и США проанализировала данные 16209 участников ASPREE, не страдавших на момент включения сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, деменцией или инвалидностью, ограничивающей самостоятельное проживание. 8086 из них получали 100 миллиграмм аспирина в день, 8123 — плацебо. Медианная продолжительность наблюдения за ними составила 4,7 года. Развитие сахарного диабета второго типа оценивали по уровню глюкозы в крови натощак 7,0 и более миллимоль на литр при ежегодном обследовании, либо по началу приема сахароснижающих препаратов, либо по сообщению самого участника о поставленном диагнозе. Статистический анализ полученных данных проводили с помощью коксовской модели пропорциональных рисков и линейной регрессии со смешанными эффектами. За время наблюдения сахарный диабет выявили у 995 участников, из них 459 в основной группе и 536 в контрольной. По сравнению с плацебо заболеваемость при приеме аспирина была на 15 процентов меньше — отношение рисков (HR) 0,85; 95-процентный ДИ 0,75–0,97; p = 0,01. Кроме того, в основной группе значительно медленнее повышался уровень глюкозы в крови натощак — разница между группами в его среднем ежегодном приросте составила −0,0006 миллимоль на литр; 95-процентный ДИ от −0,0009 до −0,0002; p = 0,004. Полученные результаты сами по себе не представляют повода для изменения текущих клинических рекомендаций по превентивному назначению аспирина. Однако учитывая постоянный рост глобальной заболеваемости сахарным диабетом второго типа среди пожилых людей, потенциал применения противовоспалительных препаратов для его профилактики заслуживает дальнейших исследований, заключают авторы работы. Ранее анализ данных ASPREE показал, что ежедневный прием аспирина снижает риск развития гепатоцеллюлярной карциномы у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени на 52 процента. Кроме того, сводный анализ восьми исследований типа «случай-контроль» выявил 13-процентное снижение риска рака яичников при частом приеме этого препарата. В то же время, по данным ASPREE, ежедневный прием аспирина повышал вероятность анемии у пожилых людей независимо от риска кровотечений.