Геномное редактирование на живых людях начало давать результаты. Но не вполне объяснимые

Врачи и ученые, начавшие осенью прошлого года первый в истории эксперимент по редактированию генома живого человека, осторожно говорят о первых успехах: у пациентов с синдромом Хантера, которые лечились с помощью нового метода, наблюдалось улучшение, однако повышения уровня фермента, который, по идее, и должен был создавать этот эффект, ученые показать не смогли. Результаты были представлены на конференции в Афинах, коротко об этом пишет журнал Science и издание STAT.

В клетках печени у людей с синдромом Хантера не синтезируется один из ферментов — идуронат-2-сульфатаза, и поэтому нарушено расщепление глюкозаминоглюканов, веществ, необходимых для прикрепления клеток в тканях друг к другу. Из-за отсутствия фермента они вовремя не разрушаются и накапливаются в организме, отчего страдают самые разные органы и системы.

Люди, больные синдромом Хантера, как правило, имеют искаженные, «грубые» черты лица и крупную голову. Болезнь влияет на нервную систему и мышление, может быть ассоциирована с аутизмом, гиперактивностью и обсессивно-компульсивным расстройством. У пациентов часто возникают обструкция верхних дыхательных путей, риниты, паховые и пупочные грыжи и другие симптомы. Этот синдром ассоциирован с X-хромосомой. Он наследуется рецессивно, то есть дефектный ген должен быть у обоих родителей девочки; в случае с мальчиками риск заметно повышается, так как они имеют только одну X-хромосому. Это достаточно редкое заболевание, и чаще всего с ним не доживают до взрослого возраста. Сейчас в мире зарегистрировано всего около двух тысяч таких больных, почти все — мальчики.

Вылечить синдром Хантера на данный момент невозможно. Состояние пациентов пытаются облегчить с помощью еженедельных вливаний искусственного аналога фермента — Elaprase, но он буквально за сутки почти полностью исчезает из организма. Это лечение стоит более 100 тысяч долларов в год, и не улучшает, например, симптоматику нервной системы.

Калифорнийская биотехнологическая компания Sangamo Therapeutics осенью 2017 года начала клинические испытания нового метода лечения, который подразумевает «починку» дефектного гена — то есть предприняла первую попытку излечение генетического заболевания. В этом случае использовалась технология «цинковых пальцев» (Zinc finger nuclease). Это один из методов геномного редактирования, который сейчас применяется наряду с более известной и распространенной технологией CRISPR. При этом обезвреженные вирусные частицы, несущие закодированный инструмент для редактирования генома, попадают в организм с помощью обычной внутривенной капельницы. Затем с током крови они отправляются в клетки печени, где с них синтезируется и начинает работать белок.

Этот белок — нуклеаза, содержащая «цинковые пальцы» (структурные компоненты, стабилизированные ионами цинка), которая умеет узнавать заданную последовательность ДНК и разрезать ее в этом участке (в данной методике использовалась область первого интрона гена, кодирующего белок альбумин; здесь исключены «опасные» разрезы и вставки в непредвиденные и потенциально канцерогенные локусы). В этот участок вставляется копия работающего гена идуронат-2-сульфатазы, и ДНК вновь сшивается. При этом данный ген обладает более сильным по сравнению с природным «переключателем», то есть таким типом промотора, что для того, чтобы организм вырабатывал достаточное количество фермента, необходимо, чтобы ген заработал хотя бы в одном проценте клеток печени.

В рамках испытаний 44-летний Брайан Мадо наряду с еще одним испытуемым получал низкие дозы препарата. За уровнем глюкозаминоглюканов в их организме наблюдали в течение четырех месяцев. Существенных изменений в их случае отмечено не было. Другие два пациента получали более высокую дозу препарата, и здесь впервые были получены значимые результаты. Уровень глюкозаминоглюканов через четыре месяца в моче одного из них упал на 39 процентов, а у другого — на 63 процента.

Однако попытки продемонстрировать повышение в крови уровня фермента, ответственного за это снижение, ни к чему не привели. Его количество было так низко, что не детектировалось (что обычно для данной болезни). Стоит отметить, что все пациенты продолжали получать еженедельное вливание искусственного фермента Elaprase, поскольку это было необходимо для поддержания нормальной их жизнедеятельности. Однако измерения уровня фермента в крови проводили позднее, чем через 24 часа после вливания Elaprase, поскольку за это время, как уже говорилось выше, он успевает полностью исчезнуть; поэтому предполагалось, что детектировать удастся результаты синтеза белка за счет работы нового гена.

Исследователи полагают, что проблема может быть в недостаточной чувствительности метода детектирования белка, и что самое важное наблюдение сейчас — это заметное снижение уровня глюкозаминоглюканов в организме больных. Следующим этапом проекта станет работа с еще более высокими дозами препарата (в пять раз выше, чем предыдущая). В перспективе ученые надеются назначать лечение этим препаратом пациентам с самого раннего возраста, когда необратимых изменений в их организме еще не произошло.

Рынок оценил неоднозначные результаты клинических исследований негативно: акции компании Sangamo Therapeutics на этом фоне упали почти на 24 процента.

А о снижении уровня холестерина в крови с помощью еще одного метода геномного редактирования вы можете прочитать здесь.

Анна Казнадзей