Вчені вилікували ВІЛ відредагованій кров'ю

Опубликованно 13.09.2019 02:04

Китайські лікарі випробували CRISPR-відредаговані клітини на пацієнта з ВІЛ-інфекцією і Т-клітинної лейкемії. Після опромінення хворому ввели його власні кровотворні клітини, в які внесли мутацію CCR5?32. Відредаговані клітини прижилися в організмі й утворили різні типи клітин крові. Серйозних побічних ефектів не виникло. Правда, захистити пацієнта від вірусу вони не змогли — через низьку ефективність редагування. Стаття опублікована в журналі New England Journal of Medicine.

Мутація CCR5?32 робить Т-клітини людини стійкими до зараження ВІЛ. Пересадка клітин крові від донора з мутацією може врятувати хворого від інфекції — як це було у випадку з «берлінським пацієнтом», а потім з «лондонським» і, можливо, «дюссельдорфским». Проте в Європі носіїв цієї мутації всього кілька відсотків від населення і підібрати повністю сумісного донора досить складно. А в деяких країнах (наприклад, в Китаї), де носіїв практично немає, це і зовсім перетворюється у нездійсненну задачу.

Сучасні технології редагування геному дозволяють обійтися і без донора. Для цього потрібно взяти власні клітини пацієнта і ввести в них необхідну мутацію. Вперше на це зважилася компанія Sangamo Therapeutics: в 2014 році вони відзвітували про першому клінічному випробуванні. Для редагування генома, дослідники використовували нуклеазу «цинкові пальці». Це фермент, у складі якого є ділянки — власне, «пальці» — здатні розпізнати певну послідовність ДНК, і ділянка, здатний внести розрив у нитка ДНК поруч з цією послідовністю. У 12 пацієнтів забрали Т-клітини крові, внесли в них мутацію CCR5?32 і повернули в організм. У цей момент випробовуваних перестали лікувати від ВІЛ. Відредаговані клітини прижилися в тілі пацієнтів, однак зробити їх повністю стійкими не змогли — всім, крім одного, довелося повернутися до антиретровірусної терапії. Після цього Sangamo Therapeutics припинила свої розробки ліків від ВІЛ і переключилася на боротьбу з іншими хворобами.

З тих пір на зміну «цинковим пальцях» прийшла нова технологія редагування геному — система CRISPR/Cas9. Вона вигідно відрізняється тим, що за розпізнавання ДНК у ній відповідають не білки, а молекула РНК, яку швидше синтезувати і простіше зробити специфічної до тієї чи іншої послідовності.

У 2017 році Лей Сюй (Lei Xu) з Центру досліджень стовбурових клітин пекінського університету і його колеги запустили невелике клінічне дослідження, щоб спробувати створити стійкість ВІЛ у клітинах крові за допомогою CRISPR/Cas9. У своїй статті вчені звітують про перший пацієнта, який пройшов їх нову терапію. Крім технології редагування, яку використовували китайські вчені, є і ще одна деталь, яка відрізняє їх експеримент від дослідження Sangamo Therapeutics. Китайці забирали у пацієнта не Т-клітини, а стовбурові клітини крові. Розрахунок був на те, що кровотворні клітини приживуться в червоному кістковому мозку і будуть постійно постачати в організм пацієнта стійкі до ВІЛ Т-лімфоцити.

Учені працювали з 33-річним пацієнтом, у якого крім ВІЛ-інфекції діагностували ще і Т-клітинну лейкемію. Його планували лікувати променевою терапією, яка вбиває істотну частину клітин крові, і пересадка кровотворних клітин йому знадобилася б у будь-якому випадку. Вчені вирішили поєднати лікування з експериментальної процедури: після опромінення ввели хворому вже змінені власні клітини. У цей момент антиретровірусну терапію довелося перервати, щоб можна було оцінити результат експерименту.

CRISPR-модифіковані клітини прижилися в організмі і не викликали гострого відторгнення. З початку експерименту минуло вже 19 місяців, і клітини з мутацією CCR5?32 все ще можна знайти в крові пацієнта — причому не тільки Т-лімфоцити, але й інші клітини крові. Це означає, що відредаговані кровотворні клітини повноцінно працюють і виробляють різні типи клітин, у яких мутація зберігається.

Тим не менш, повністю відредагувати кровотворення пацієнта не вдалося. Серед усіх клітин, які вчені у нього забрали для редагування, внести мутацію вийшло лише 17,8 відсотків. Після повернення в організм нові клітини почали конкурувати зі старими за заселення червоного кісткового мозку. І протягом усього часу спостереження вони становили лише 5-8 відсотків від загальної кровотворної популяції.

Однак зробити пацієнта стійким до вірусу не вдалося: після скасування ретровірусної терапії кількість вірусної РНК в крові почала зростати, і йому довелося знову призначити лікування, щоб інфекція не прогресувала. У цьому сенсі китайський експеримент, як і випробування Sangamo Therapeutics, не досягло задекларованої мети. Причиною цього стала низька ефективність редагування. У китайському експерименті вона була нижче 20 відсотків, у дослідженні Sangamo Therapeutics — 11-28 відсотків, і цієї кількості клітин недостатньо, щоб впоратися з інфекцією. Для того, щоб ввести технологію редагування генів в клінічну практику боротьби з ВІЛ, дослідникам прийдеться спочатку підвищити ефективність методу.

Тим не менш, автори роботи відзначають, що їх дослідження є позитивний результат. Цей експеримент — найдовше на сьогоднішній день спостереження за CRISPR-відредагованими клітинами в організмі людини, і воно показує, що такі клітини можуть бути безпечні. Дослідники не виявили в клітинах ніяких незапланованих змін (тобто слідів нецільового редагування геному). Клітини також не перетворилися на пухлинні — про що попереджали деякі вчені в 2018 році. Таким чином, китайська робота стала демонстрацією принципу: CRISPR-модифіковані клітини можна використовувати в терапевтичних цілях без ризику для пацієнта.

Китайські вчені — правда, інші — вже пробували вирішити проблему стійкості до ВІЛ за допомогою генетичного редагування. Так на світло з'явилися генетично модифіковані діти, які повинні були, за задумом експериментаторів, нести в геномі мутацію CCR5?32. Про це читайте в нашому матеріалі «Виправлена редакція». Однак з тих пір з'явилося безліч даних про те, які додаткові ролі ця мутація може грати в організмі. Так, з'ясувалося, що CCR5?32 може підвищувати смертність своїх носіїв. У такому разі генетичне редагування окремих клітин може стати хорошим рішенням проблеми — воно не викликає етичних спорів і не піддає пацієнта додатковим ризикам.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що біологи наділили мавп імунітетом до ВИЧу.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии