Вирусный вектор доставил в мозг детей недостающий фермент и избавил их от припадков

Американские ученые с помощью вирусного вектора доставили в мозг детей фермент декарбоксилазу ароматических аминокислот, который у них не работал. Это помогло клеткам мозга снова начать синтезировать дофамин из леводопы, поэтому у детей через несколько месяцев прекратились двигательные кризы, а половина из них смогла сидеть самостоятельно. Медики рассказали об исследовании в Nature Communications.

Недостаточность декарбоксилазы ароматических аминокислот — редкое генетическое заболевание, с 90-х годов описали всего около 100 случаев этой болезни. Из-за нарушения работы этого фермента возникает дефицит серотонина, дофамина, норадреналина и адреналина. Первые симптомы у детей появляются в возрасте нескольких месяцев. Они отстают в развитии, у них возникают проблемы с инициацией и контролем движений, их мышцы теряют тонус. Один из самых типичных и тяжелых симптомов заболевания — окулогирные кризы, которые сопровождаются содружественным отклонением глаз в одну сторону и могут длиться несколько часов. Это заболевание считается неизлечимым, и можно только облегчить его симптомы, назначая, например, агонисты дофамина или ингибиторы моноаминоксидазы, разрушающей серотонин, адреналин, дофамин и норадреналин.

Ученые выдвинули гипотезу, что если доставить в мозг детей декарбоксилазу ароматических аминокислот, используя аденоассоциированный вирусный вектор, то это улучшит их состояние. Попытки использовать этот метод лечения предпринимались в Тайване и Японии: вирусный вектор детям вводили в скорлупу мозга (одно из базальных ядер, контролирующих движение). Терапия улучшила состояние детей, но окулогирные кризы продолжали появляться. Только 2 ребенка из 12 после лечения могли сидеть без поддержки.

Американские медики во главе с Кристофом Банкиевичем (Krystof S. Bankiewicz) из Университета Калифорнии решили попробовать изменить регион доставки фермента. Их целью стала черная субстанция и вентральная область покрышки. От этих регионов начинаются дофаминовые пути, поэтому их нейроны производят леводопу, которую декарбоксилаза ароматических аминокислот превращает в дофамин. В исследование набрали 7 детей с недостаточностью декарбоксилазы ароматических аминокислот возрастом 4-9 лет. Под контролем магнитно-резонансной томографии детям ввели иглу в черную субстанцию и вентральную область покрышки и с помощью нее доставили аденоассоциированный вирусный вектор, несущий ген декарбоксилазы ароматических аминокислот.

Через 3 месяца с помощью позитронно-эмиссионной томографии у детей измерили концентрацию метаболитов дофамина. У всех пациентов она существенно увеличилась по сравнению с уровнями до операции (p = 0,0078). У 6 из 7 детей прекратились окулогирные кризы, в среднем на это ушло 9-33 дня после операции. Также половина участников через несколько месяцев смогла сидеть без поддержки, а 2 ребенка стали ходить с костылями. Побочных эффектов лечения ни у одного ребенка не зарегистрировали.

Ученые надеются, что в будущем этот метод лечения можно будет применять для терапии других генетических заболеваний. Исследователи были удивлены, как быстро мозг восстановил утраченные двигательные функции, но заключили, что у детей генетическую терапию нужно начинать как можно раньше.

Декарбоксилазу ароматических аминокислот также доставили в мозг пациентов с болезнью Паркинсона, так как со временем у них снижается выработка этого фермента. Через 12 месяцев у пациентов улучшились двигательные функции и качество жизни.

Анастасия Кузнецова