Редактирование с помощью CRISPR/Cas впервые испытали внутривенно

Шестеро пациентов легко перенесли генетическое редактирование печени с помощью CRISPR/Cas. Все они страдают транстиретиновым амилоидоизом — болезнью, при которой белок транстиретин накапливается в жизненно важных органах. Всего через месяц после начала терапии концентрации транстиретина у них в крови снизились на 50-90 процентов, а серьезных побочных эффектов не возникло. Так исследователи продемонстрировали, что CRISPR-терапию можно вводить внутривенно — и она находит свою мишень. Отчет об испытании опубликован в журнале The New England Journal of Medicine.

Несмотря на то, что система генетического редактирования CRISPR/Cas пользуется большой популярностью у молекулярных биологов, в медицине ее пока применяют с осторожностью. В основном CRISPR-редактирование применяют, чтобы поправить что-нибудь в клетках крови, выделенных из организма пациента — например, сделать их устойчивыми к ВИЧ или заставить их производить «правильный» вариант гемоглобина — а затем вернуть обратно в кровоток.

Запускать «молекулярные ножницы» внутрь организма теоретически гораздо более рискованно — при этом важно проконтролировать, что CRISPR/Cas внесла нужные правки в ДНК и не внесла ненужных. Поэтому до сих пор генетическое редактирование in vivo использовали только в относительно изолированном от кровотока органе — внутри глаза. Пациенту сделали инъекцию под сетчатку, но при этом предполагалось, что CRISPR/Cas не выйдет за пределы органа.

Сейчас Джулиан Гилмор (Julian Gillmore) из Университетского колледжа Лондона и его коллеги из компаний Intellia Therapeutics и Regeneron Pharmaceuticals впервые опробовали CRISPR/Cas на целом организме — то есть ввели «молекулярные ножницы» напрямую в кровь, внутривенно.

Мишенью для починки стал наследственный транстиретиновый амилоидоз. Это болезнь, в ходе которой белок транстиретин (в норме он нужен, чтобы транспортировать гормон тироксин и витамин А по крови) неправильно сворачивается и образует агрегаты в сердце, почках и периферических нервах. Вылечить эту болезнь раз и навсегда можно, только пересадив печень — поскольку именно она производит почти весь транстиретин. Еще можно попробовать запретить транстиретину агрегировать или остановить его синтез в клетках (для этого в США одобрили первое лекарство на основе РНК-интерференции) — но тогда лекарства придется пить постоянно. Генетическое редактирование могло бы решить проблему раз и навсегда, вырезав ген транстиретина из ДНК в клетках печени.

Гилмор и коллеги отобрали для первой фазы испытаний шесть пациентов с наследственным амилоидозом, которые не лечились с помощью РНК-интерференции и уже проявляли симптомы полинейропатии в виде потери чувствительности. Среди них было четверо мужчин и двое женщин, и у них амилоидоз вызвали три разные мутации. Всем им однократно ввели дозу препарата — липидные наночастицы с направляющей РНК и мРНК для белка Cas9, нацеленные на проникновение в клетки печени. Трое получили небольшую дозу, трое — дозу побольше. Затем врачи наблюдали за концентрацией транстиретина в крови пациентов в течение 28 дней.

У трех из шести участников испытаний врачи заметили побочные реакции на терапию — но все они оказались мягкими и не были связаны с дозой препарата. У пятерых повысилась концентрация D-димера в крови (один из признаков тромбообразования), но к концу первой недели после инъекции показатели вернулись в норму. Поэтому исследователи сочли свою терапию безопасной.

Через две недели и месяц после инъекции авторы работы заметили, что концентрация транстиретина в крови испытуемых снизилась. К 28-му дню в группе с меньшей дозой — в среднем на 52 процента, а в группе с большей дозой — на 87 процентов. У одного из пациентов из второй группы транстиретина стало меньше на 96 процентов.

Авторы работы планируют продолжать наблюдение за своими пациентами по меньшей мере в течение года. Несмотря на то, что серьезных побочных эффектов у них не возникло, а доклинические испытания на клетках и обезьянах показали, что случайные правки в геноме возникать не должны, безопасность терапии на людях еще предстоит подтвердить. Кроме того, необходимо будет проверить, что снижение уровней транстиретина постоянное — только тогда можно будет говорить о лечении амилоидоза. Пока исследователи продемонстрировали только сам факт того, что инъекция CRISPR/Cas внутривенно может быть эффективна и, хотя бы на первых порах, безопасна.

Раньше мы писали о том, как с помощью системы CRISPR/Cas генетикам удалось замедлить развитие бокового амиотрофического склероза — правда, пока у мышей. Кроме того, ученые придумали способ вносить с помощью CRISPR/Cas эпигенетические изменения. А о том, чему еще предстоит научиться в области генетического редактирования, читайте в нашем тексте «Эти буквы должен знать каждый».

Полина Лосева