Генная терапия: шанс или фантастика?

С точки зрения биологии, цвет глаз и наследственные заболевания — явления одного порядка. Случайный коктейль из родительских генов передал ребенку предрасположенность к серым глазам, и это уже невозможно изменить. Лишь один фрагмент цепочки, размером меньше самого мелкого микроба может решить судьбу человека, «подарив» ему тяжелое наследственное заболевание.

Кажется, что решение на виду — взять и заменить «бракованный» ген на нужный. Ещё 30 лет назад это казалось фантастикой. А сейчас такие препараты уже внедряют в медицину. Как именно работает генная терапия, читайте далее.

Содержание

• Что такое генная терапия
• Как работает генная терапия
• Вирус всё ещё наш враг
• Что уже можно вылечить с помощью генной терапии
• Геном по заказу
• На заметку

Что такое генная терапия

Всего врачи и ученые выделяют три группы болезней:

1. Наследственные заболевания — проще говоря, болезни, вызванные нарушениями в последовательности ДНК. Появление болезни почти не зависит от окружающей среды, но у разных людей может отличаться степень проявления симптомов. К таким болезням относят спинально-мышечную атрофию, муковисцидоз, гемофилию и т.п.
2. Мультифакториальные болезни — в их основе лежит взаимодействие генетических и средовых факторов. Факторы, заложенные генетикой, могут вызвать болезнь при определенных внешних воздействиях. Например, если длительно нарушен режим сна или питание. К этому типу относят сахарный диабет, артериальную гипертензию, бронхиальную астму и даже некоторые формы ожирения.
3. Болезни, возникающие только из-за внешних факторов. То есть инфекции, травмы и т.п. Генетические факторы могут влиять на течение болезни, скорость восстановления и т.д.

100 лет генетических исследований привели к тому, что в конце XX века раскрыли наследственный характер многих заболеваний. Генную терапию применяют или планируют применять для лечения первых двух групп болезней.

Генная терапия — это метод лечения заболеваний путем введения пациенту здоровых генов вместо недостающих или поврежденных.

Пока генная терапия применяется редко, поэтому терапия генетических болезней включает только облегчение симптомов. Главный принцип здесь — оттянуть время наступления тяжелых последствий за счет подавления некоторых процессов в организме.

Например, боковой амиотрофический склероз (БАС) поражает моторные нейроны в головном и спинном мозге. БАС проявляется в зрелом возрасте и развивается стремительно — за 2-3 года болезнь может привести к смерти. Со временем ухудшается работа всех мышц, в том числе дыхательных и глотательных. Существенно замедлить развитие болезни помогает препарат «Рилузол», он способен увеличить время до наступления необратимых последствий. Он воздействует именно на нейроны, но не влияет на «дефектный» ген.

Подобные лекарства существуют и для некоторых других наследственных болезней, но они лишь замедляют негативные последствия мутации гена. С подачи СМИ в обществе их называют лекарствами от этих болезней. Но всё-таки нельзя говорить о полном излечении.

Генная терапия — очень молодая сфера и, к сожалению, пока невозможно сказать, есть ли абсолютно безопасные способы заменить бракованный ген. Но успешные примеры уже есть.

Например, с 2019 года в США и Европе используется препарат «Золгенсма» для генной терапии спинально-мышечной атрофии (СМА). Эта болезнь постепенно приводит к полной атрофии мышц, без лечения человек не может даже глотать и дышать самостоятельно.

1 укол способен избавить ребенка от СМА

В декабре 2021 года препарат зарегистрирован и в России. Один укол способен избавить человека от этой болезни. Препарат показал эффективность при назначении детям до 2 лет, а если препарат ввели до 6 месяцев, то есть вероятность, что последствия и вовсе будут минимальными.

Как работает генная терапия

ДНК часто сравнивают с программным кодом. Один знак может сделать так, что программа просто не будет работать. Замени этот знак на правильный — и все будет работать как надо.

Но как заменить участок ДНК у живого человека?

В мире есть такие микробы, которые умеют встраивать собственный геном в ДНК клеток других организмов — это вирусы. Последние 30 лет ученые активно пробуют «приручить» вирусы. Генная терапия как раз один из способов.

Некоторые вирусы способны проникать в клетки организма человека и встраивать свои фрагменты в участки ДНК клеток хозяина. Так они дополняют программный код, после чего клетка становится «заводом» по производству новых вирусов, заражающих все больше соседних клеток.

Ученые попробовали использовать такие вирусы и части их белковой оболочки для доставки нужной последовательности ДНК в организм.

Для этого в образцы ДНК человека внедряют нужную последовательность гена и вводят внутривенно с помощью ретровирусного вектора — безопасного вируса, адаптированного специально для этой цели.

1990 — год проведения первой генной терапии

Первым пациентом генной терапии стала Ашанти ДеСильва — в два года ей диагностировали ТКИД (тяжелый комбинированный иммунодефицит). Операция по вирус-опосредованному переносу гена произошла в возрасте 4 лет. После этого требовались дополнительные операции и процедуры, но девочка смогла жить полноценной жизнью. Лечение происходило под руководством Уильяма Андерсона — американского врача-генетика, которого позже называли отцом генной терапии.

Вирус всё ещё наш враг

Успешные операции Андерсона подарили надежду другим ученым и медикам. За 30 лет провели испытания генной терапии других наследственных заболеваний.

На пути многих из них вставал главный защитник человека — иммунная система. Ведь именно она защищает организм от вирусов, а для доставки нужной ДНК используется как раз белковая оболочка вируса. Ученые пока не нашли способ замаскировать полезный вирус, чтобы он обошел иммунитет.

Возникают и другие проблемы. Например, французский эксперимент стал причиной развития лейкемии вследствие генной терапии. На лабораторном этапе данное действие невозможно было предсказать. Подобные проблемы возникают при исследованиях и в других областях.

Что уже можно вылечить с помощью генной терапии

Генная терапия — это лекарство XXI века, поэтому пока у нас нет данных многолетних исследований. Почти все пациенты — дети, некоторые уже стали подростками, и лишь единицы теперь взрослые люди. Практически каждый случай — это научное исследование и медики продолжают вести наблюдения. При такой небольшой выборке трудно делать далекоидущие выводы.

$ 2 000 000 — стоимость одной инъекции Золгенсма

• Препарат Золгенсма может избавить ребенка от спинально-мышечной атрофии. Его целесообразно использовать при лечении СМА у детей до 2 лет (или весом до 21 кг). После такого лечения дети имеют все шансы не только обслуживать себя, сидеть, но также стоять прямо, и даже ходить.
• Для лечения ТКИД используют препарат Стримвелис. Его используют, если не удалось найти подходящего донора костного мозга. Согласно исследованиям, он может спровоцировать аутоиммунные реакции.
• Препарат Лукстурна используется для генной терапии наследственной дистрофии сетчатки глаза. Эта болезнь может привести к полной слепоте. Первичная потеря зрения в детстве или подростковом возрасте необратима. Но благодаря Лукстурне, у таких пациентов появился шанс.

Список наследственных заболеваний огромен, поэтому исследования в этом направлении не прекращаются. По сообщениям FDA, сейчас разрабатывается несколько сотен новых лекарств генной терапии. В некотором смысле мы становимся свидетелями революции в медицине.

Геном по заказу

В 2015 году мир потрясла новость о том, что американка Элизабет Перриш провела эксперимент над собой, введя препарат, который в теории может предотвратить старение. А в 2018 году китайский врач Хэ Цзянкуй рассказал, как модифицировал геномы человеческих эмбрионов, чтобы те стали невосприимчивы к ВИЧ-инфекции, которую диагностировали у их отца.

Оба этих случая подвергаются сомнению, поскольку они не сопровождались научными публикациями, а представлены по факту через СМИ.

При виде таких новостей возникает соблазн «отфотошопить» свой геном или собрать ДНК своих детей, подобно конструктору. Разумеется, из самых благих целей.

Но тут встает целый ряд этических вопросов, и у общества нет однозначного ответа на них в данный момент. Например, долгое время действовал запрет на эксперименты над человеческими эмбрионами — можно было выращивать зародыши только до 14 дней. Но в 2021 году Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) разрешило принимать индивидуальное решение о продолжении опытов после этого срока в каждом конкретном случае.

На сегодняшний день даже непонятно, какой ген унаследуют дети тех, кто принимал препараты, разрешенные сегодня для генной терапии. Не говоря уже о косметической генной терапии.

Сегодня у людей есть возможность узнать, что они являются носителями генетического заболевания, которое может проявиться во взрослом возрасте, или такой болезни, которая угрожает их будущим детям. Предупредить риски развития и передачи таких наследственных заболеваний можно с помощью Генетического теста Атлас.

На заметку:

• Изменить геном человека возможно, но пока мы находимся на заре испытаний.
• Течение некоторых наследственных заболеваний облегчают с помощью специальных препаратов, но источник болезни — ген с мутацией — остается на месте все это время. Таким образом, эти препараты нельзя назвать лекарствами, способными излечить пациента. Тем не менее в некоторых случаях они могут существенно облегчить жизнь пациентов.
• На момент написания статьи в некоторых странах разрешены 3 препарата генной терапии: Золгенсма — от СМА, Стримвелис — от ТКИД, Лукстурна — от наследственной дистрофии сетчатки глаза. Параллельно идет исследование ещё сотен потенциальных препаратов.
• Генная модификация людей вызывает множество этических вопросов. При этом желание избавить себя и свое потомство от тяжелой ноши наследственных заболеваний, а за ним и желание изменить внешность, только растут.

Больше статей о возможностях генетических тестов в блоге:

• Тест на родство
• Соло-тест АВС
• Будет ли у ребенка муковисцидоз?