Геномне редагування вперше випробували на живій людині

Американські вчені вперше випробували методику генного редагування безпосередньо в організмі живої дорослої людини, яка страждає невиліковною генетичною хворобою. Про успіх лікування можна буде судити приблизно через два місяці, коли стане ясно, чи вдалося «полагодити» генетичну поломку хоча б у частині клітин, повідомляє агентство Ассошіейтед Пресс. Додаткові деталі можна дізнатися в прес-релізі каліфорнійської дитячої лікарні

Пацієнта, чий геном піддали редагуванню, звуть Браян Мадо (Brian Madeux). Він страждає синдромом Хантера, рідкісним захворюванням, пов'язаним з X-хромосомою. Воно спадкується рецесивно, тобто дефектний ген повинен бути в обох батьків. У клітинах печінки у хворих не синтезується один з ферментів - ідуронат-2-сульфатаза, і тому порушено розщеплення глюкозаміноглюканів, речовин, що зв'язують клітини в тканинах. В результаті вони накопичуються в організмі і вчасно не оновлюються, від чого страждають різні органи і тканини. Ознаки хвороби проявляються вже на другому році життя. Люди, хворі на синдром Хантера, як правило, мають спотворені, «грубі» риси обличчя і велику голову. Хвороба впливає на нервову систему і мислення, може бути асоційована з аутизмом, гіперактивністю і обсесивно-компульсивним розладом. У пацієнтів часто виникають обструкція верхніх дихальних шляхів, риніти, пахові та пупочні грижі та інші симптоми.

Вилікувати синдром Хантера на даний момент неможливо, пацієнтів лікують симптоматично - за допомогою щотижневих вливань штучного аналога ферменту, а іноді - за допомогою трансплантацій кісткового мозку. Лікування за допомогою штучного ферменту коштує понад 100 тисяч доларів на рік, і не покращує, наприклад, симптоматику нервової системи.

З Мадо працювали лікарі з Оклендського дитячого госпіталю під керівництвом Поля Харматця. Йому 44 роки, що, на жаль, незвично для хворих на синдром Хантера - значна їх частина помирає в дитинстві (зараз зареєстровано лише близько двох тисяч хворих у всьому світі). За своє життя він переніс 26 операцій з видалення гриж, проростань кістки в спинний мозок, а також хірургічних втручань на очах, вухах і на жовчному міхурі. Щотижня йому необхідне вливання штучного ферменту, при цьому такі ін'єкції не виліковують його від усіх проявів хвороби.

Мадо погодився стати першим пацієнтом у світі, редагування генів у якого проводили безпосередньо в його тілі, а не в клітинах, вирощених окремо або просто попередньо витягнутих з його організму (нещодавно ми розповідали, наприклад, про хворого буллезним епідермолізом хлопчика, якому виростили нову трансгенну шкіру).

Копію працюючого гена, що кодує фермент, Мадо вводили за допомогою технології «цинкових пальців» (Zinc finger nuclease) (один із сучасних методів геномного редагування, який зараз застосовується поряд з більш відомою технологією CRISPR). При цьому знешкоджені вірусні частинки, що несуть закодований інструмент для редагування генів, потрапляють в організм за допомогою звичайної внутрішньовенної крапельниці. Потім з струмом крові вони відправляються в клітини печінки, де інструмент спочатку синтезується, а потім починає працювати. Спеціально спроектовані білки з цинковими пальцями (структурними компонентами, стабілізованими іонами цинку) дізнаються задану послідовність ДНК і розрізають її в цій ділянці (в даному випадку ген вставляється в область гена, що кодує білок альбумін). Потім туди вставляється копія працюючого гена ідуронат-2-сульфатази, і ДНК знову зшивається.

Лікарі відзначають, що для того, щоб організм виробляв достатню кількість ферменту необхідно, щоб хоча б в одному відсотку клітин печінки заробила «правильна» копія гена.

Генна терапія може бути пов'язана з певними негативними наслідками. Так, іноді імунна система занадто сильно реагує на внесені вірусні частинки (на даний момент вони вже конструюються таким чином, що цього не повинно відбуватися). Крім того, важливо куди саме потрапляє новий ген, оскільки вбудовування чогось у деякі ділянки геному може вплинути на гени, асоційовані з раковими захворюваннями. Однак в даному випадку, як і в CRISPR-технологіях, місце редагування задається з досить високим ступенем точності. Крім того, мішенню цієї терапії є тільки печінка - вчені окремо відзначають, що інші органи і тканини вона зачіпати не повинна, оскільки використовувані вірусні частинки здатні проникати тільки в клітини печінки. Експерименти, проведені з тваринами, дали позитивні результати.

Про те, чи «прижився» новий ген, можна буде сказати не менше, ніж через місяць. Мадо усвідомлює, що терапія може не спрацювати; крім того, в його віці багато змін в організмі вже незворотні. Однак, за його словами, він чекав появи можливості редагування геному останні 15 років, і тепер для нього велика честь - взяти участь у подібному безпрецедентному експерименті. Він сподівається, що його досвід, у будь-якому випадку, послужить іншим хворим на користь, а при позитивних результатах позбавить його необхідності щотижня отримувати ін'єкції дорогого штучного ферменту.