Американские ученые впервые опробовали методику генного редактирования непосредственно в организме живого взрослого человека, страдающего неизлечимой генетической болезнью. Об успехе лечения можно будет судить примерно через два месяца, когда станет ясно, удалось ли «починить» генетическую поломку хотя бы в части клеток, сообщает агентство Ассошиэйтед Пресс. Дополнительные детали можно узнать в пресс-релизе калифорнийской детской больницы UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland.

Пациента, чей геном подвергли редактированию, зовут Брайан Мэддокс. Он страдает синдромом Хантера, редким заболеванием, связанным с X-хромосомой. Оно наследуется рецессивно, то есть дефектный ген должен быть у обоих родителей. В клетках печени у больных не синтезируется один из ферментов — идуронат-2-сульфатаза, и поэтому нарушено расщепление глюкозаминоглюканов, веществ, связывающих клетки в тканях. В результате они накапливаются в организме и вовремя не обновляются, от чего страдают самые разные органы и ткани. Признаки болезни проявляются уже на втором году жизни. 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.

Вылечить синдром Хантера на данный момент невозможно, пациентов лечат симптоматически — с помощью еженедельных вливаний искусственного аналога фермента, а иногда — с помощью трансплантаций костного мозга. Лечение с помощью искусственного фермента стоит более 100 тысяч долларов в год, и не улучшает, например, симптоматику нервной системы.

Белок с с «цинковыми пальцами», узнающий определенную последовательность ДНК. Wikimedia Commons

С Мэддоксом работали врачи из Оклендского детского госпиталя под руководством Поля Харматца. Ему 44 года, что, к сожалению, необычно для больных синдромом Хантера — значительная их часть умирает в детстве (сейчас зарегистрировано только около двух тысяч больных во всем мире). За свою жизнь он перенес 26 операций по удалению грыж, прорастаний кости в спинной мозг, а также хирургических вмешательств на глазах, ушах и на желчном пузыре. Каждую неделю ему необходимо вливание искусственного фермента, при этом такие инъекции не излечивают его от всех проявлений болезни.

Мэддокс согласился стать первым пациентом в мире, редактирование генов у которого проводили непосредственно в его теле, а не в клетках, выращенных отдельно или просто предварительно извлеченных из его организма (недавно мы рассказывали, например, о больном буллезным эпидермолизом мальчике, которому вырастили новую трансгенную кожу).

Копию работающего гена, кодирующего фермент, Мэддоксу вводили с помощью технологии «цинковых пальцев» (Zinc finger nuclease) (один из современных методов геномного редактирования, который сейчас применяется наряду с более известной технологией CRISPR). При этом обезвреженные вирусные частицы, несущие закодированный инструмент для редактирования генов, попадают в организм с помощью обычной внутривенной капельницы. Затем с током крови они отправляются в клетки печени, где инструмент сначала синтезируется, а затем начинает работать. Специально спроектированные белки с цинковыми пальцами (структурными компонентами, стабилизированными ионами цинка) узнают заданную последовательность ДНК и разрезают ее в этом участке (в данном случае ген вставляется в область гена, кодирующего белок альбумин). Затем туда вставляется копия работающего гена идуронат-2-сульфатазы, и ДНК вновь сшивается.

Врачи отмечают, что для того, чтобы организм вырабатывал достаточное количество фермента необходимо, чтобы хотя бы в одном проценте клеток печени заработала «правильная» копия гена.

Генная терапия может быть связана с определенными негативными последствиями. Так, иногда иммунная система слишком сильно реагирует на внесенные вирусные частицы (на данный момент они уже конструируются таким образом, что этого не должно происходить). Кроме того, важно куда именно попадает новый ген, поскольку встраивание чего-либо в некоторые участки генома может повлиять на гены, ассоциированные с раковыми заболеваниями. Однако в данном случае, как и в CRISPR-технологиях, место редактирования задается с достаточно высокой степенью точности. Кроме того, мишенью этой терапии является только печень — ученые отдельно отмечают, что другие органы и ткани она затрагивать не должна, поскольку используемые вирусные частицы способны проникать только в клетки печени. Эксперименты, проведенные с животными, дали положительные результаты.

О том, «прижился» ли новый ген, можно будет сказать не меньше, чем через месяц. Мэддокс отдает себе отчет в том, что терапия может не сработать; кроме того, в его возрасте многие изменения в организме уже необратимы. Однако, по его словам, он ждал появления возможности редактирования генома последние 15 лет, и теперь для него большая честь — поучаствовать в подобном беспрецедентном эксперименте. Он надеется, что его опыт, в любом случае, послужит другим больным на пользу, а при положительных результатах лишит его необходимости каждую неделю получать инъекции дорогого искусственного фермента.

Автор6 Анна Казнадзей