Генетические болезни больше не проблема!

Излечение от ранее неизлечимых болезней уже становится реальностью
Излечение от ранее неизлечимых болезней уже становится реальностью
Излечение от ранее неизлечимых болезней уже становится реальностью

Долгие века борьба с болезнями велась с помощью природных средств или экстрактов из них, компоненты которых зачастую подбирались либо случайно, либо на основе умозрительных ложных концепций.

И пока многие из нас надеются на целебные свойства подорожника или пытаются восстановить кислотно-щелочной баланс организма лимонным соком, на арене клинических исследований появляется всё больше новых терапевтических модальностей, в арсенале которых ― так называемая передовая медицина: генная и клеточная терапии.

Коротко о главном

Генная терапия — медицинское вмешательство, основанное на модификации генетического материала живых клеток. Это позволяет исправлять уже имеющиеся нарушения на уровне генов и даже создавать модифицированные клетки-супергерои, что может быть чрезвычайно полезно при борьбе с раком.

Медицинское вмешательство осуществляют двумя путями:

  • Терапия ex vivo позволяет выделять отдельные клетки, модифицировать их «в пробирке» и, вводя их обратно, достигать результата. Сейчас этот метод используют только для модификации клеток крови и лечения наследственных заболеваний иммунитета, анемии и даже рака крови.
  • Терапия in vivo позволяет модифицировать клетки непосредственно внутри организма и считается более эффективной, хотя и менее отработанной. Сейчас существуют препараты для лечения наследственной дистрофии сетчатки глаза, спинальной мышечной атрофии и меланомы.
Рисунок 1. Технологии генной терапии: in vivo vs ex vivo.
Рисунок 1. Технологии генной терапии: in vivo vs ex vivo.
Рисунок 1. Технологии генной терапии: in vivo vs ex vivo.

Опять о Ней..

Нет, романтикой тут и не пахнет. Речь идет о технологии CRISPR/Cas9 (мы уже немного рассказывали о ней ранее) — она позволяет вносить изменения в геном любого организма с помощью всего трех основных молекул:

  1. нуклеазы Cas9, ответственной за расщепление двухцепочечной ДНК;
  2. направляющей РНК, которая нацеливает комплекс на нужную генетическую последовательность;
  3. матричной ДНК, используемой для репарации геномной ДНК.
Рисунок 2. Система CRISPR/Cas-9.
Рисунок 2. Система CRISPR/Cas-9.
Рисунок 2. Система CRISPR/Cas-9.

Партнер спецпроекта — Департамент разработки генотерапевтических препаратов одной из крупнейших российских биотехнологических компаний — BIOCAD. BIOCAD заслужил серьезные позиции на мировом фармацевтическом рынке благодаря выпуску лекарственных препаратов на основе антител.
Генетические болезни больше не проблема!

На что способен CRISPR?

Прежде всего на направленное изменение в геноме организма — это очень аккуратная «инженерия», что потенциально позволит технологии занять лидирующие позиции в генной терапии. Кроме того, такая точность может позволить свести к минимуму возможность случайной вставки генного материала в нецелевой участок с последующими нежелательными эффектами.

Сейчас, правда, CRISPR еще не настолько эффективен и безопасен, как хотелось бы, но существуют интересные примеры успешной работы этой чудо-технологии.

Рисунок 3. Генная терапия с использованием аденовирусного вектора.
Рисунок 3. Генная терапия с использованием аденовирусного вектора.
Рисунок 3. Генная терапия с использованием аденовирусного вектора.

Неправильные эритроциты

У 33-летней женщины с серповидноклеточной анемией наблюдалось до семи эпизодов болезненных кризов в год, а спустя 9 месяцев после лечения уже ни одного. Теперь 99,7% ее эритроцитов производят фетальный гемоглобин.

Серповидноклеточная анемия — болезнь, при которой в результате точечной мутации гемоглобина изменяется внешний вид эритроцитов — они начинают напоминать по форме серп. При этом у таких клеток нарушена функциональность — они с трудом циркулируют в сосудах, агрегируют и закупоривают капилляры, что приводит к эпизодам сильной боли.
Эта болезнь возникает из-за мутаций в гене гемоглобина, что нарушает эффективный перенос кислорода клетками крови. Для исправления проблемы учёные изменили геном в клетках таким образом, чтобы они смогли вырабатывать другую форму этого белка — фетальный гемоглобин.
Рисунок 4. Серповидноклеточная анемия
Рисунок 4. Серповидноклеточная анемия
Рисунок 4. Серповидноклеточная анемия
Фетальный гемоглобин — один из вариантов белка гемоглобина, он обильно вырабатывается в перинатальном периоде и к трем месяцам жизни почти полностью заменяется , взрослым гемоглобином (тут-то и начинают проявляться симптомы анемии).
Подавление выработки фетального гемоглобина регулируется на генетическом уровне, однако существует одна редкая мутация, способная продлить его продукцию и у взрослых, что может облегчить проявления анемии у больных людей, и именно ее имитировали ученые при лечении серповидноклеточной анемии у пациентки.

Увидеть мир

Врачи в глазном институте Кейси в Портленде впервые использовали технологию CRISPR для терапии in vivo с целью исправить редкую генетическую мутацию, которая вызывает одну из врождённых форм слепоты — амавроз Лебера 10 типа.

Больному вводили жидкость, содержащую препарат на основе CRISPR, который должен «разрезать» ДНК по обе стороны от мутации, тем самым удаляя её, что по задумке должно восстановить нормальную работу гена, а значит и вернуть утраченное зрение (или значительно улучшить ухудшившееся).

Сейчас неясно, будет ли такая терапия эффективной, но при положительном результате специалисты компаний, разработавших это лечение, планируют опробовать его ещё на 18 пациентах.

Что это значит?

В случае дальнейшего успеха, эти случаи станут первыми ласточками в CRISPR-терапии, которые проложат дорогу для внедрения подобных препаратов и, хотя ещё очень рано об этом говорить, — стать первой вехой, открывшей новую эру более точного и эффективного генного лечения.

Больше о лекарствах будущего можно узнать здесь, а пока Биомолекула благодарит вас за то, что вы прочитали эту статью до конца.
Будем рады вашим лайкам и подписке на наш канал —здесь мы рассказываем много интересного из мира науки! 💚