Врачи и учёные возлагают большие надежды на геномное редактирование в лечении многих заболеваний, в том числе БЭ

 86079712 g2000074-dna manipulation-spl1Медицинский корреспондент BBC рассказал о перспективах редактирования генов.

 Автор Фергус Уолш, медицинский журналист ВВС

Перевод с английского Екатерины Филатовой

Шармила Никапота, мама ребенка с редким генетическим заболеванием, очень рассчитывает на возможности геномного редактирования. "Для нас эта технология означает, что несбыточная мечта о выздоровлении все-таки может сбыться", — говорит она. Ее 13-летняя дочь Сохана с самого рождения страдает от болезненных волдырей на коже по всему телу. Виной тому заболевание под названием рецессивный дистрофический буллезный эпидермолиз.

Вызывают это заболевание повреждения в двух генах коллагена VII типа, из-за которых организм не вырабатывает белки, связывающие верхние и нижние слои кожи.

Я познакомился с Соханой пару лет назад, когда она проходила экспериментальную цитотерапию в лондонской клинике Great Ormond Street Hospital (GOSH). На какое-то время лечение помогло, но надежды на длительный эффект врачи связывают с геномным редактированием.

Методы редактирования ДНК человека были разработаны уже относительно давно. Уже 15 лет в лондонском Институте здоровья детей (Institute of Child Health, ICH) работает отделение генной терапии.

Генная терапия заключается в использовании модифицированного вируса — так называемого вирусного вектора, — который встраивает в клетки синтетические функционирующие копии генов. При этом ученые никак не могут узнать, какое место ген в итоге займет среди миллиардов букв генетического кода в ядре клетки.

Совсем скоро в клинике GOSH начнутся испытания методов генной терапии взрослых с таким же заболеванием, как у Соханы. Однако ген коллагена VII типа настолько велик, что для него трудно найти достаточно устойчивый вирусный вектор, способный донести "груз" до клетки.

Геномное редактирование — метод гораздо более точный: с его помощью ген можно разместить точно в назначенном месте. Кроме того, в отличие от генной терапии геномное редактирование позволяет вырезать поврежденные участки ДНК.

Васим Касим, профессор клеточной и генной терапии института ICH, объясняет сложные принципы генной инженерии с помощью любопытной аналогии: "Генная терапия — это когда тебе нужно ехать на машине с неработающими фарами и ты крепишь на крышу фонарь, который должен все время гореть. А геномное редактирование — это когда ты меняешь лампочки в фарах и дальше пользуешься ими в обычном режиме, когда они нужны, то есть полностью устраняешь неисправность".

Биологи возлагают на геномное редактирование огромные надежды.

Месяц назад группа ученых из клиники GOSH и института ICH, среди которых был и профессор Касим, объявила о том, что им удалось перестроить иммунную систему ребенка с помощью геномного редактирования. Годовалая Лайла Ричардс страдала от агрессивной формы лейкоза, который не поддавался ни одному из других методов лечения.

indexПрофессор Касим говорит, что в настоящее время все ученые, которые занимаются наследственными заболеваниями, связанными с мутацией одного гена, применяют метод геномного редактирования. Большинство клинических испытаний завершатся как минимум через пять лет, но потенциал этого метода огромен.

"Новые технологии геномного редактирования могут стать настоящим прорывом в лечении таких заболеваний, потому что теперь, впервые в истории, мы можем проникать в гены и исправлять мутации, ранее не подлежавшие исправлению", — комментирует профессор.

В первую очередь этот метод, вероятно, поможет добиться успеха в лечении заболеваний крови, иммунной системы и мышечной ткани, так как при таких заболеваниях клетки можно изъять, перестроить и вернуть на место.

В контексте рецессивного дистрофического буллезного эпидермолиза это означает, что клетки кожи Соханы можно подвергнуть геномному редактированию и затем снова ввести в организм — в надежде, что здоровая ткань начнет выполнять работу вместо больной.

Мама Соханы Шармила знает, что исследования пока проходят в лабораторных условиях, и, естественно, мечтает о том, чтобы они поскорее завершились. Многие пациенты с таким же диагнозом, как у Соханы, впоследствии заболевают раком кожи. "Надежда на чудо — на то, что эту болезнь научатся лечить, — определенно есть. Вопрос лишь в том, сколько еще его ждать".

 

CRISPR-Cas9

Существует несколько видов геномного редактирования. Эти технологии стали бурно развиваться всего три года назад, когда профессор Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли и профессор Эммануэль Шарпентье, в настоящее время работающая в Германии в Центре исследования инфекций им. Гельмгольца, открыли недорогой и эффективный новый способ редактирования ДНК.

Это система CRISPR-Cas9, и в настоящее время ее активно используют ученые во всем мире.

CRISPR (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — это секции ДНК, а Cas9 (CRISPR-ассоциированный белок) — это энзим.

И повторы CRISPR, и белок Cas9 находятся в бактериях, которые используют их для отражения атак вирусов.

Подобно спутниковой навигационной системе CRISPRсканирует геном в поисках нужного места, а затем использует белок Cas9 в качестве молекулярных ножниц, которые разрезают ДНК.

Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпентье пришли к выводу, что при помощи данной системы можно редактировать гены человека, вырезая и вставляя определенные участки ДНК.

Почти сразу же система CRISPR стала применяться на практике, потому что это быстро, точно и просто. В научно-исследовательских лабораториях по всему миру произошло что-то вроде тихой революции. Эксперименты стали проводиться в разы быстрее. И потенциал данного метода огромен.

В прошлом месяце ученые заявили, что при помощи геномного редактирования им удалось создать комара, устойчивого к малярии. Растениеводы-селекционеры используют систему CRISPRдля получения культур, устойчивых к заболеваниям.

В апреле китайские ученые уже пытались редактировать человеческие эмбрионы, чтобы исправить дефектный ген, вызывающий наследственное заболевание крови.

Имплантация экспериментальных эмбрионов не планировалась, однако это исследование спровоцировало дискуссию о последствиях геномного редактирования.

Сотни ученых и специалистов по биоэтике приехали в Вашингтон на международный саммит, посвященный проблемам редактирования генов человека.

Трехдневный саммит, организованный Национальной академией наук США, Лондонским королевским обществом и Китайской академией наук, станет площадкой для обсуждения возможностей геномного редактирования и связанных с ним рисков.

В разговоре со мной профессор Дженнифер Дудна, соавтор системы CRISPR, отметила: "Геномное редактирование может оказать просто-таки огромное влияние на медицину. Уже сейчас оно позволяет ученым создавать более качественные животные модели заболеваний. Мы надеемся, что в будущем этот метод можно будет использовать не только для исследования, но и для лечения болезней. Если мы увидим в клетке мутацию, мы сможем ее исправить. И это открывает массу возможностей".

Редактирование ДНК вне тела человека, как в случае с Лайлой Ричардс, вряд ли вызовет неоднозначную реакцию. Однако изменение генов эмбриона, пусть и исключительно в исследовательских целях, может быть воспринято некоторыми людьми как нечто недопустимое, даже если в результате человечество научится лечить неизлечимые болезни.

Вашингтонский саммит должен закончиться принятием резолюции о необходимости продолжать фундаментальные научные исследования по этой теме.

 

 

Другие новости

01.06.2023

Коллеги, друзья, сегодня День защиты детей, день, который для нас является профессиональным праздником. 12 лет мы работаем, чтобы сделать жизнь детей с редкими заболеваниями кожи счастливее. Большая команда, объединенная общей целью,  вместе идем по этому пути в тесном взаимодействии с государством, медицинским сообществом, представителями науки, общественными деятелями, с подопечными и их родными.

26.05.2023

25 мая 2023 года в Воронеже состоялся выездной патронаж в рамках совместного проекта инфраструктурного фонда «Дети-бабочки» и президентского фонда «Круг добра» по организации системной медико-социальной помощи пациентам с редкими (орфанными) заболеваниями кожи в регионах Российской Федерации.

19.05.2023

Основатель и руководитель благотворительного фонда «Дети-бабочки» Алёна Куратова выступила с приветственным словом к участникам Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы дерматовенерологии и косметологии», открывшейся 18 мая в столице республики Таджикистан г. Душанбе.

17.05.2023

17 мая 2023 года в Общественной палате Российской Федерации состоялся международный круглый стол «Государство и НКО: ихтиоз в модели управления здоровьем орфанного пациента». Организаторами мероприятия выступили Благотворительный фонд «Дети-бабочки» и Комиссия Общественной палаты Российской Федерации по развитию некоммерческого сектора и поддержке социально ориентированных НКО.

Помочь позже