Революционная CRISPR-терапия избавила двух пациенток от симптомов тяжелого заболевания крови

Первые две пациентки с тяжелыми наследственными заболеваниями крови в рамках клинических испытаний прошли лечение с помощью новой методики, использующей технологию редактирования генома CRISPR. Как заявили в компаниях, разработавших революционную терапию, обеим женщинам экспериментальное лечение позволило на несколько месяцев избавиться от неприятных симптомов, снижающих качество жизни.

У обеих пациенток, одна из которых страдает бета-талассемией, а вторая – серповидноклеточной анемией, уровень гемоглобина нормализовался, им больше не требуется регулярное переливание крови, а возникшие побочные эффекты после применения новой терапии у обеих были временными и легко поддавались лечению.

И хотя эти преимущества наблюдались только в течение относительно короткого времени, обнадеживающие результаты испытаний свидетельствуют о том, что пациенты потенциально могли излечиться от своих болезней, и что редактирование генома может однажды обеспечить безопасное и действенное лечение этих заболеваний крови.

Оба испытания были совместно проведены двумя компаниями – Vertex Pharmaceuticals и CRISPR Therapeutics, – которые являются разработчиками многообещающей терапии.

Поворотный момент в науке и медицине

«Это первые клинические свидетельства того, что технология Crispr/Cas9 может использоваться для лечения серьезных генетических заболеваний. Она станет поворотным моментом в науке и медицине», – говорит генеральный директор Vertex Pharmaceuticals Джеффри Лейден. Его компания получила широкую известность благодаря новаторскому подходу к лечению муковисцидоза, но в последнее время она все чаще сотрудничает с небольшими фирмами, такими как CRISPR Therapeutics, для разработки ряда методик генной терапии для лечения различных наследственных заболеваний.

Разработанная ими терапия, которая использовалась для помощи двум пациенткам, воздействует на мутации в генах гемоглобина (белка, отвечающего за транспортировку кислорода к органам), обуславливающие развитие серповидноклеточной анемии и бета-талассемии. В первом случае мутации приводят к тому, что эритроциты приобретают аномальную – серповидную – форму, из-за чего переносят мало кислорода и с трудом проходят через кровеносные сосуды, иногда застревая в них и создавая закупорку. Это приводит к повреждению органов, сильным болям и нередко к преждевременной смерти.

Во втором случае ряд мутаций в гене бета-глобина приводят к снижению выработки молекулы гемоглобина, в результате чего развивается анемия и повреждения органов.

Восстановление фетального гемоглобина

Ранее исследования показали, что оба заболевания можно побороть, если заново активировать так называемый фетальный, или плодный, гемоглобин, который организм прекращает вырабатывать вскоре после рождения. Разработанное компаниями CRISPR и Vertex лечение, получившее название CTX001, как раз преследует эту цель. Оно использует технологию редактирования генома, чтобы отключить генетический «тормоз», который останавливает производство фетального гемоглобина и тем самым обеспечивает организм новым запасом необходимой молекулы.

Для этого из костного мозга пациента выделяют гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, которые генетически редактируют с использованием технологии CRISPR, исключая из них мутации, провоцирующие развитие заболеваний крови. Это революционная технология, которая позволяет менять структуру ДНК клетки, удаляя из нее определенные фрагменты или заменяя их другими.

Затем пациент проходит курс лечения химиопрепаратом бусульфан, который уничтожает любые несущие мутации клетки, оставшиеся в костном мозге. После этого отредактированные клетки возвращают в его кровоток, и, если все идет по плану, они попадают в костный мозг, где производят новые, богатые гемоглобином эритроциты.

Модифицированные клетки успешно прижились в костном мозге

Как сообщают представители компаний-разработчиков, у обеих пациенток отредактированные клетки успешно встроились в костный мозг. Женщина с бета-талассемией, которой ранее приходилось делать переливание крови каждые три недели, после экспериментального лечения больше в них не нуждалась. По прошествии девяти месяцев после окончания терапии ее гемоглобин достиг почти нормального уровня, чему способствовало значительное увеличение содержания фетального гемоглобина. Это явный признак того, что CRISPR-терапия сработала так, как и было запланировано.

Доктор Селим Корбачиоглу из Регенсбургского университета в Германии, который проводил лечение, говорит, что отсутствие необходимости в переливаниях крови существенно повысит качество жизни пациентки: «Будучи хронически больным, человек полностью зависит от больницы, он не может, например, отправиться в длительный отпуск. К тому же, он знает, что вследствие постоянных переливаний рано или поздно разовьются осложнения».

Вместе с тем, у пациентки были зафиксированы побочные эффекты лечения по новому методу, такие как пневмония, увеличение печени и низкий уровень лейкоцитов. Но, по словам Корбачиоглу, они не стали неожиданностью. Все эти реакции являлись следствием применения бусульфана, но были временными и быстро исчезли после соответствующего лечения. «Это типичные осложнения после уничтожения клеток костного мозга, – поясняет доктор. – Они не имеют никакого отношения к отредактированным стволовым клеткам, которые были введены в организм».

После пройденного в июле лечения вторая пациентка – с серповидноклеточной анемией – ни разу не испытывала вазоокклюзивных кризов, которые происходят из-за склеивания серповидных эритроцитов и их прилипания к стенкам кровеносных сосудов. Ранее, по словам доктора Хайдары Франгулы из Научно-исследовательского института Сары Кэннон в Нэшвилле, которая лечила женщину, в среднем она переживала семь кризов в год и трижды за год оказывалась в больнице на длительный срок. «Она не могла заботиться о своей семье, не могла пойти посмотреть, как ее дети играют в футбол. Чтобы стать первым человеком в мире, получившим экспериментальное лечение, нужно много мужества. Это говорит о том, в каком отчаянии она находилась», – говорит доктор.

После лечения с помощью технологии CRISPR, общий гемоглобин пациентки пришел в норму, причем он почти наполовину состоял из молекул фетального гемоглобина. При этом достаточным для излечения от серповидноклеточной анемии считается его содержание на уровне 25–30%. Вторая пациентка также страдала от побочных эффектов терапии, включая камни в желчном пузыре и сепсис, но, опять же, они были связаны с препаратом для уничтожения клеток костного мозга, а не с самим лечением CRISPR.

Многообещающий метод

Генеральный директор CRISPR Therapeutics Самарт Кулькарни говорит, что несмотря на то, что результаты пока видны только у двух пациентов, они вдохновляют: «У обеих женщин эффект экспериментального лечения оказался настолько выраженным, что мы имеем все основания считать нашу методику перспективной».

Теперь, когда у компании есть настолько обнадеживающие данные, они готовятся к следующему этапу испытаний, в ходе которого новое лечение получат другие пациенты с серповидноклеточной анемией и бета-талассемией. Всего, как ожидается, участие в исследованиях, которые будут проходить в течение двух лет, примут 45 человек.

По словам Лейдена, компания пока еще не знает точных сроков, когда терапия CTX001 сможет быть внедрена в клиническую практику, но обещает сделать ее доступной для пациентов в ближайшие годы.