: 10.05.2016
Модифицированный ВИЧ вместо пересадки костного мозга
Примерно один из 20 тыс. мальчиков рождается с генетическим заболеванием под названием адренолейкодистрофия, которое поражает нервную систему и надпочечники.
Адренолейкодистрофия обычно проявляется в детстве – как правило в возрасте до семи лет (хотя известны юношеская и взрослая формы) – и быстро прогрессирует: нарастает неврологическая симптоматика, в том числе нарушения поведения и интеллекта, проблемы при ходьбе, потеря зрения. Далее – паралич, слепота, глухота, судороги и смерть – в среднем в возрасте 12 лет.
Единственное официально одобренное лечение адренолейкодистрофии в настоящее время – пересадка костного мозга. Недавно на ежегодном собрании Американского общества генной и клеточной терапии (American Society of Gene and Cell Therapy) были представлены результаты клинических испытаний генной терапии этого заболевания.
Х-сцепленная адренолейкодистрофия – это наследственная патология, вызванная дисфункцией гена под названием ABCD1, который расположен в Х-хромосоме.
Девочек эта болезнь не поражает, так как, в отличие от мальчиков, у них две Х-хромосомы, и они защищены наличием резервной копии соответствующего гена на второй Х-хромосоме. Однако женщины могут быть носителями мутации и передавать ее сыновьям.
Развитие болезни связано патологическим изменением структуры липидов. Обычно жирные кислоты метаболизируются в митохондриях. Однако для жирных кислот с очень длинной цепью этот процесс сначала протекает в пероксисомах – клеточных органеллах, содержащих ферменты, которые катализируют реакции с участием перекиси водорода. Получившиеся более короткие продукты далее окисляются в митохондриях, как и жирные кислоты с короткой цепью. Длинноцепочечные жирные кислоты доставляются в пероксисому белками-переносчиками. Один из них, белок ALDP, как раз кодируется геном ABCD1. При мутации ABCD1, и, соответственно, дисфункции ALDP проникновение этих жирных кислот в пероксисомы затруднено, и их доля в составе липидов постепенно увеличивается.
Измененная структура липидов (и сложных липидов, и липопротеинов) приводит к разрушению миелиновой оболочки, покрывающей аксоны – длинные отростки нейронов, играющие роль «проводов», по которым проходит нервный импульс. Миелиновая оболочка работает электроизолятором, и в результате ее разрушения прохождение импульса по нервному волокну существенно замедляется, что приводит к поведенческим, интеллектуальным, двигательным нарушениям, а также к ухудшению зрения и слуха.
На сегодняшний день единственное официально одобренное лечение адренолейкодистрофии – пересадка костного мозга. Лейкоциты, происходящие из донорского костного мозга, не имеющие мутации, проникают в головной мозг, где превращаются в глиальные («служебные») клетки мозга, которые начинают производить нормальный белок ALDP. Но пересадка костного мозга сопряжена с мучительными поисками подходящего донора и риском иммунного отторжения после пересадки.
В конце 2000-х гг. французские исследователи предложили альтернативный вариант – генную терапию. У двух больных мальчиков, для которых не нашлось совместимого донора, они взяли гемопоэтические стволовые клетки (предшественники всех клеток крови) и обработали их вирусным вектором – модифицированным ВИЧ, несущим ген, кодирующий белок ALDP. Вирус был обезврежен: лишен способности размножаться, но он мог встраиваться в геном клеток крови, после чего клетки обретали способность вырабатывать белок ALDP. Затем гемопоэтические стволовые клетки ввели обратно пациентам, перед этим уничтожив их костный мозг с помощью химиотерапии, чтобы теперь в нем «жили» только измененные клетки. Сценарий примерно тот же, что и при пересадке костного мозга, только лейкоциты происходят не из донорского костного мозга, а из видоизмененных в лаборатории клеток своего собственного. Хотя полного исцеления пациентов в результате лечения не произошло, процедура стабилизировала развитие болезни, и эффект от генной терапии был сравним с эффектом от пересадки костного мозга.
Недавно были проведены расширенные клинические испытания такого способа лечения – в них участвовало 17 пациентов от 4 до 13 лет из семи населенных пунктов в пяти странах. Работу спонсировала биотехнологическая компания Bluebird Bio. В течение полугода после лечения состояние 16 из 17 пациентов стабилизировалась. На данный момент у большинства мальчиков не прогрессируют ни патологические изменения мозга (по данным МРТ), ни неврологические симптомы. Нет и признаков осложнений, связанных с некорректным встраиванием привнесенного гена в геном клетки-хозяина – специфическими рисками генной терапии.
Генотерапия не полностью отменяет болезнь, более того, требуются месяцы на то, чтобы модифицированные клетки превратились в глиальные и начали нарабатывать нужный белок. Поэтому, конечно, мальчики не абсолютно здоровы, но они учатся в школе и, в общем, живут нормальной жизнью. Это еще один шаг к клиническому применению генной терапии адренолейкодистрофии. Bluebird планирует по истечении необходимых двух лет после лечения всех пациентов подать заявку на одобрение метода к использованию в FDA.
Фото: ZEISS Microscopy https://www.flickr.com
Подготовила Мария Перепечаева
: 10.05.2016 
