Редактирование генов в организме человека: безопасность доказана, эффективность пока под вопросом

Учёные использовали технологию, которая позволяет максимально точно контролировать место введения здоровой копии гена.
Иллюстрация LaCasadeGoethe/pixabay.com.

В ноябре 2017 года американские учёные впервые в истории медицины отредактировали геном в организме человека.

Сложнейший эксперимент провели исследователи из биотехнологической компании Sangamo Therapeutics. В нём принял участие 44-летний Бриан Мадё (Brian Madeux), страдающий от тяжёлой врождённой болезни.

У мужчины был диагностирован мукополисахаридоз II типа, или болезнь Хантера. При таком заболевании из-за мутаций отсутствует ряд ферментов, отвечающих за расщепление некоторых сложных сахаров и механизм очищения. В результате в клетках накапливается "мусор" в виде белково‑углеводных комплексов и жиров, что приводит к нарушению работы важнейших органов, в частности, сердца, мозга и лёгких.

Этот недуг довольно редкий, страдают от него в основном мужчины: по разным оценкам, один из 100-170 тысяч человек. Большинство пациентов не доживает даже до 20 лет.

В случае с Мадё процедура редактирования генов прошла успешно. Более того, вслед за ним её провели ещё трём мужчинам с болезнью Хантера. На днях специалисты отчитались о результатах проделанной работы и подробно рассказали о ходе революционного лечения.

Ведущий автор исследования генетик Джозеф Мюнцер (Joseph Muenzer) представил доклад на ежегодном собрании Общества по изучению наследственных болезней обмена веществ (SSIEM 2018).

Чтобы исправить ошибку в геноме, учёные разработали специальные ген-редактирующие ферменты – нуклеазы цинковых пальцев. Подобные инструменты использовались ещё до создания технологии CRISPR.

Суть метода заключается в следующем: пациентам вводят безопасный для организма вирус, который доставляет фермент в нужное место, а именно, в клетки печени. Фермент разрезает определённый участок ДНК и вставляет в него здоровую копию гена (в данном случае это ген IDS, мутации в котором приводят к развитию болезни Хантера).

В результате клетки печени начинают вырабатывать жизненно важный фермент под названием идуронат-2-сульфатаза, который производит зачистку клеточного "мусора". Причём, для того чтобы болезнь отступила, достаточно, чтобы нужный фермент производило даже менее 1% всех клеток печени, отмечают эксперты.

Мюнцер также поясняет, что выбор пал на метод цинковых пальцев, поскольку он позволяет максимально точно контролировать место введения здоровой копии гена.

Сейчас медики ведут наблюдение за всеми четырьмя мужчинами, которые согласились на экспериментальное лечение. Оно продлилось 16 недель. Участники получили по три дозы ген-редактирующих ферментов.

Кроме того, им еженедельно делают инъекции идуронат-2-сульфатазы. Если организм начнёт самостоятельно вырабатывать достаточное количество этого соединения, число инъекций, судя по всему, сократят.

Кстати, стандартные методы ослабления симптомов болезни Хантера также предполагают введение в организм идуронат-2-сульфатазы, но инъекции нужно делать ежедневно. Такой метод можно назвать лишь поддержанием стабильного состояния, а не лечением.

Медики уточняют, что в ходе испытаний нового метода дозировка ген-редактирующих ферментов была различной, поэтому состояние пациентов отличается. Так, те, кто получил самое мощное лечение, показывают хорошее улучшение: уровни вредных соединений (гликозаминогликанов) у двух добровольцев снизились на 36% и 63%. У двух других пациентов с лёгкой формой болезни, получивших минимальные дозы лечения, улучшений пока не наблюдается.

Важно отметить, что никаких побочных эффектов также замечено не было.

Правда, учёные признают, что пока не могут отследить, как проходит выработка идуронат-2-сульфатазы в организмах мужчин. Анализы крови, выявляющие количество этого фермента, по-видимому, недостаточно чувствительны и не могут "заметить" ферменты, когда их совсем мало, поясняют авторы исследования. Они уже начали разработку нового, более чувствительного теста, который пригодится и для будущих работ.

Коллеги Мюнцера и его команды отмечают, что испытания нового метода являются значительным достижением в области редактирования генов и разработке новых методов генной инженерии для лечения конкретных болезней.

"Это исследование с добавлением [новых копий] генов является важным шагом вперёд. Его результаты определённо представляют интерес для [лечения] широкого круга заболеваний", — полагает генетик Марианна Ротс (Marianne Rots) из Гронингенского университета в Нидерландах.

К слову, на счету новых методов редактирования генов уже немало побед. Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о том, как генная терапия помогает в лечении гемофилии А, бокового амиотрофического склероза, лейкемии и других заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми.

Сегодня