Генная терапия: как перепрограммирование ДНК-кода помогает в лечении редких заболеваний

Время на чтение: 5 минут.

Генная терапия — метод лечения заболеваний, основанный на изменении генетического материала в клетках путем замещения, удаления или добавления недостающих генов. На сегодняшний день известно более 7 тыс. заболеваний, и каждое сопровождается многочисленными мутациями в конкретном гене или хромосомными аномалиями. Цель при лечении редких болезней — воздействовать на первопричину, а не только убрать симптомы. В результате генная терапия способствует долгосрочному улучшению качества жизни пациентов и восстановлению функций организма.

По данным ВОЗ, орфанные (редкие) заболевания встречается в 1 случае из 2000, а иногда и реже. Несмотря на небольшую распространенность, проблема носит глобальный характер. Диагностика таких заболеваний затруднена, и представляет собой настоящий квест для пациентов. Походы от врача к врачу в поисках правильного диагноза могут занимать не один год. Во-первых, доктор знает не о всех заболеваниях и может никогда не сталкиваться с ними на практике. Во-вторых, симптоматика спутанная и неспецифичная — похожая на проявление более известных болезней. В-третьих, для подтверждения нужны инновационные генетические тесты, применяемые далеко не в каждой клинической лаборатории.

Что касается лечения, здесь тоже есть подводные камни. Даже когда поставлен сложный диагноз, найти необходимый препарат не всегда представляется возможным. Фармацевтические компании не заинтересованы в выпуске лекарств для редких заболеваний, объясняя это тем, что клинические испытания требуют огромных денежных вложений, при этом рынок сбыта чрезвычайно мал. Да и сам фармпрепарат на выходе имеет высочайшую стоимость.

По оценке Европейской организации по орфанным заболеваниям (EURORDIS), в Европе около 30 миллионов человек сталкиваются с редкими патологиями, что составляет примерно 6-8% населения. В США эта цифра тоже установилась на уровне 25-30 миллионов человек (10% населения), о чем говорит статистика Национального института здоровья (NIH).

Распространенные категории орфанных заболеваний

80% редких заболеваний имеют генетическую природу. Среди них выделяют следующие группы:

Неврологические. К ним относят болезни, поражающие головной и спинной мозг, а также периферические нервы. Основное проявление — нарушение двигательной активности. В 65% случаев для орфанной неврологии характерно тяжелое течение с инвалидизацией. В перечне редких заболеваний есть наследственная спастическая параплегия (болезнь Штрюмпеля), спинальная мышечная атрофия 1 (Верднига-Гоффмана) и 2 типа, амиотрофический боковой склероз, синдромы Веста и Драве (эпилепсия), врожденная мышечная дистрофия.

Онкологические. Насчитывается около 50 видов редких злокачественных новообразований, среди которых выделяют рак губы, карциному Меркеля (рак кожи), синдром Сезари (лимфома), тимому (рак вилочковой железы).

Болезни крови. Представлены различными видами анемии (снижения уровня гемоглобина). К редким видам малокровия относят пароксизмальную ночную гемоглобинурию, серповидноклеточную анемию, синдром Даймонда-Блекфена, анемию Фанькони. Кроме того, в эту категорию попало состояние, при котором возникают спонтанные эпизодические кровотечения — болезнь Виллебранда.

Аутоиммунные. Вызваны нарушением собственной регуляции иммунной системы. К таким болезням относят синдромы Эванса и Шегрена.

Традиционное лечение редких патологий

К традиционным методам терапии орфанных заболеваний относятся:

Симптоматическая — направлена на облегчение симптомов (боли, воспаления). Недостатки: болезнь продолжает прогрессировать, возникает новая усиленная симптоматика
Заместительная — введение в организм недостающего фермента или гормона (например, при болезни Гоше). Недостатки: действует только при регулярном лечении и имеет ряд побочных эффектов
Иммуносупрессивная — основана на подавлении иммунной системы при аутозаболеваниях. Недостатки: подавляя иммунитет, повышается риск развития инфекционных заболеваний. Кроме того, иммуносупрессоры потенциально токсичны для печени и почек
Химиотерапия, радиотерапия — применяются при лечении рака. Недостатки: множество побочных действий и негативное влияние на здоровые клетки

Если подвести итог, то к основным существенным минусам при традиционном лечении редких болезней присоединяется отсутствие установленных стандартов лечения и недоступность препаратов (территориальная). Не все зарегистрированные для терапии лекарственные средства приходят на рынок определенной страны своевременно.

Как работает генная терапия?

Генотерапия стала революционным прорывом в медицине, дав пациентам с неизлечимыми заболеваниями шанс на восстановление. Главная ее задача — работа с дефектными генами, направленная на их исправление или компенсацию.

Принципы генной терапии основаны на трех механизмах: восстановление функции гена, добавление недостающего или подавление активности «сломанного». Наиболее распространена терапия с внедрением гена, где последний производится за счет полимеразной цепной реакции из нормальной дезоксирибонуклеиновой кислоты другого человека.

Технологии внедрения нормальной ДНК в клетки

Трансфекция вируса

Вирусы, благодаря своему маленькому размеру, обладают естественной способностью внедряться в клетки и оставлять там свой генетический материал. Это и натолкнуло ученых модифицировать вирусы, наделив их полезной информацией, не способной причинить вред клетке хозяина. Усиленной разработкой и внедрением вирусов при генной терапии занимаются исследователи из Израиля и США.

Липосомы

Липосомы представляют собой маленькие мешочки, содержащие слой жиров, и служат вектором для генетического материала. В них инкапсулируются ДНК и РНК и затем внедряются в организм. Липосомы считаются более безопасными, чем вирусный вектор, из-за отсутствия иммунного ответа на вводимые структуры. Липосомальные технологии применяются во многих странах Европы и Китае.

Химическая модификация

Для увеличения или снижения активности конкретных генов применяют химические вещества. С их помощью меняется функция генов, а следовательно, и выработка определенных белков. Метод эффективен при лечении редких видов онкологии.

Антисмысловые нуклеиновые кислоты

При данном методе нормальные гены не вводятся в организм, а происходит отключение патологических. Разработкой препаратов на основе этого метода занимается американская компания NS Pharma в составе японской Nippon Shinyaku. Несмотря на то, что методика находится на стадии экспериментальных разработок, в мировых топ-клиниках ее уже используют для лечения спинальной мышечной атрофии и миодистрофии Дюшенна.

Кроме того, ученые из США создали форму малых молекул антисмысловых нуклеотидов, способных проникать через ГЭБ (гематоэнцефалический барьер). И в ближайшем будущем такой вид генной терапии будут использовать для лечения бокового амиотрофического склероза.

CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9 — мощнейшая современная технология редактирования генов, которая используется в генной терапии. CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) — часть иммунной системы бактерий, защищающая их от вирусов. Бактерии запоминают фрагменты вирусной ДНК и используют их для идентификации и уничтожения вирусов. Cas9 — белок-«ножницы», который разрезает ДНК на определенных участках. К преимуществам CRISPR-Cas9 относятся: точность внесения изменений в цепочку ДНК, быстрота, эффективность и относительная финансовая доступность. Ведущие зарубежные клиники используют новейшие технологии редактирования для лечения муковисцидоза и серповидноклеточной анемии.

Примеры успешных разработок

Крупные мировые исследовательские центры активно занимаются разработками в сфере генотерапии и внедрением досконально протестированных инноваций в медицину.

Luxturna (voretigene neparvovec): представляет из себя первую одобренную генетическую терапию для лечения наследственной дистрофии сетчатки (НДС), возникающей из-за мутаций в гене RPE65. Технология вошла в мировой обиход в 2017 году и сейчас позволяет восстанавливать зрение у пациентов, помогая избежать серьезных осложнений (вплоть до слепоты).
Zolgensma (onasemnogene abeparvovec): используется для лечения спинальной мышечной атрофии (СМА), приводящей к слабости мышц и потере двигательных функций. «Золгенсма» была одобрена в 2019 году. Принцип ее действия заключается в доставке аденовирусных частиц с копией гена SMN1 в двигательные нейроны. Для лечения СМА достаточно однократной инъекции препарата. Чем раньше начать терапию, тем благоприятнее будет исход.
Kymriah (tisagenlecleucel): CAR-T терапия, используемая для лечения редких видов рака, включая острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) и диффузную B-крупноклеточную лимфому. Принцип заключается в распознавании и уничтожении злокачественных клеток с помощью модифицированных Т-лимфоцитов пациента.
Strimvelis: разработана для лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита (ADA-SCID) у детей с недостаточностью аденозиндезаминазы, вызванной мутацией в гене ADA. Генная терапия стволовых клеток одобрена Европейской комиссией, и имеет высокую эффективность при восполнении нарушений гуморального и клеточного иммунитетов.
Viltepso: новейший лекарственный препарат, представляющий из себя антисмысловой олигонуклеотид и предназначенный для терапии мышечной дистрофии Дюшенна у пациентов с подтвержденной мутацией гена дистрофина (DMD). Во время клинических испытаний показал высокий уровень эффективности и безопасности. На сегодняшний день одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и зарегистрирован в 4-х странах.

Какие заболевания можно вылечить с помощью генной терапии

Успешное применение генотерапии подчеркивает ее потенциал к лечению редких и тяжелых форм заболеваний. Подведем итог и расскажем, какие патологии подвластны инновационным генным технологиям.

Муковисцидоз. Терапия направлена на исправление мутаций в гене CFTR, отвечающем за выработку слизи и пищеварительных соков
Гемофилия. Суть генотерапии во введении исправленного гена для производства фактора свертывания
Спинальная мышечная атрофия. Лечение направлено на восстановление функции гена SMN1, необходимого для выживания моторных нейронов
Наследственная дегенерация сетчатки. Введение исправленного гена непосредственно в клетки сетчатки для восстановления функции и улучшения зрения у пациентов с определенными мутациями
Серповидноклеточная анемия. Терапия вирусных векторов LentiGlobin нацелена на исправление мутации в гене HBB, ответственного за производство нормальной формы гемоглобина
Острый лим ф областный лейкоз и неходжкинская лимфома. Лечение основано на модификации иммунных клеток (CAR-T терапия)
Возрастная макулярная дегенерация (макулодистрофия) — это заболевание, которое вызывает потерю центрального зрения из-за повреждения макулы. Терапия направлена на введение генов, которые могут замедлить прогрессирование заболевания или восстановить функцию клеток сетчатки.

Сложности при выборе зарубежной клиники для лечения

Первая значительная проблема — обилие информации, из-за которого пациенту тяжело ориентироваться в медицинском поле. Сотни клиник по всему миру предлагают генные терапии, но далеко не все из них имеют надежную репутацию. Некоторые медицинские учреждения обещают стремительные результаты, но на деле обладают недостаточным опытом для проведения высокоточной терапии.

Вторая сложность — финансовая. Генотерапия — дорогостоящий вид лечения редких заболеваний. В некоторых клиниках есть специальные условия для оплаты, но для пациента эта информация чаще остается закрытой.

Третьей проблемой при планировании лечения оказывается недоступность препаратов. Не каждая новая разработка доступна в клиниках, проводящих генную терапию и не все лекарственные средства могут быть одобрены в конкретной стране.

Обратиться к профессионалам в таком случае — взвешенное и разумное решение. Hospitality Medservice обладает огромным опытом в области медицинского туризма, что позволяет подбирать пациентам наиболее подходящие под их запросы госпитали. Мы знаем, где пройти передовую генную терапию, отвечающую всем нормам, и знаем, как подобрать клинику в максимально короткий срок. Кроме того, мы расскажем обо всех нюансах и дополнительных условиях, которые предлагают мировые клиники.

Hospitality Medservice – ваш надежный партнер в поиске лучшей клиники по всему миру. На нашем сайте представлены только авторитетные медицинские учреждения с высоким уровнем оснащения и новейшими протоколами лечения. Оцените уровень клиник, познакомьтесь с врачами, сравните стоимость лечения и обратитесь к нам за помощью в организации:

поездки на лечение
очного приема
видео-консультации
или получения «второго мнения»

Оставьте обращение на сайте и в кратчайшие сроки с вами свяжется наш врач-координатор.

Текст проверен

Материал проверен, актуальность подтверждена: Марианна Шарыпова, дипломированный врач, медицинский директор HMS, стаж работы в сфере медицинского туризма 20 лет.
Автор: Анна Кукаркина, врач