Подтверждена безопасность CRISPR-терапии рака

Появление современной технологии редактирования генома CRISPR-Cas9 дало надежду как врачам, так и пациентам – она продемонстрировала огромный потенциал в лечении множества заболеваний, включая такие тяжелые, как рак. Впервые команда американских ученых доказала, что иммунные клетки, отредактированные с помощью новой методики, могут безопасно использоваться у пациентов с онкологическими болезнями.
CRISPR – революционная технология редактирования генов высших организмов, которая позволяет ученым легко модифицировать структуру ДНК, удаляя из нее определенные участки или заменяя их другими, и тем менять функции генов. Она продемонстрировала перспективность применения в самых разных областях, включая исправление генетических дефектов, повышение урожайности и предотвращение заболеваний.

CRISPR-терапия рака

Прошлой весной команда ученых в США начала важное исследование, на первом этапе которого отредактировала геном иммунных клеток трех пожилых пациентов с продвинутыми стадиями рака – саркомой и миеломой. Модифицированные клетки затем были возвращены в организм больных. Второй этап испытания, целью которого было проверить безопасность новой терапии, не выявил серьезных побочных эффектов.
Эти результаты, по словам исследователей, свидетельствуют о перспективе появления нового метода иммунотерапии рака, которая на сегодняшний день считается самым революционным направлением онкологии. Ее суть в настройке собственной иммунной системы пациента на распознавание и уничтожение злокачественных клеток. Делать это можно разными способами: например, воздействовать на механизмы, которые клетки рака используют, чтобы скрываться от иммунной системы или блокировать ее реакцию.

Еще один способ заключается в перепрограммировании Т-клеток, или Т-лимфоцитов. Это главные клетки иммунной системы, которые играют важную роль в адаптивном, то есть не врожденном, иммунном ответе. Именно они борются в нашем организме с опухолевыми клетками, микробами и другими чужеродными агентами.
Первые клинические испытания на людях, проведенные американскими исследователями, доказывают безопасность и жизнеспособность сложного редактирования Т-клеток с помощью CRISPR-Cas9 у пациентов с видами рака, трудно поддающимися лечению. Они показали, что модифицированные Т-лимфоциты, являющиеся главными борцами с онкологией, выживали в организме в среднем в течение девяти месяцев, что говорит о том, что лечение является эффективным и может использоваться как иммунотерапия.

Иммунные клетки, запрограммированные на борьбу с раком

Наш организм обладает естественной защитой от разных чужеродных агентов, включая злокачественные клетки и патогенные микроорганизмы. Обычно иммунные клетки успешно справляются раком, но со временем его клетки, особенно более агрессивные, развивают способность подавлять иммунный ответ, становясь устойчивыми к нему.
Перспективное лечение, о котором идет речь в новом исследовании, очень похоже на другую разновидность иммунотерапии, а именно CAR-T-клеточную терапию. Она заключается в «ручном обучении» иммунных клеток пациента борьбе с конкретным типом рака. Их выделяют из крови больного, после чего особым образом редактируют, наделяя специальными рецепторами, которые помогают им распознавать и уничтожать злокачественные клетки. После обратного введения генетически модифицированных Т-клеток в кровоток пациента они начинают активно размножаться и атаковать врага.

Но несмотря на видимую схожесть обеих методик, у них есть различия. В ходе исследования ученые выделили Т-клетки из крови пациентов, но вместо того, чтобы снабдить их рецептором против белка CD19, являющегося биомаркером нормальных и злокачественных В-лимфоцитов, они использовали технологию генетического редактирования CRISPR для удаления трех генов.
Сначала команда удалила естественные рецепторы на поверхности Т-лимфоцитов, чтобы их легче было перепрограммировать на выработку синтетических рецепторов, которые бы позволили иммунным клеткам разыскивать и убивать раковые клетки. Затем ученые удалили PD-1, белок, присутствующий в Т-клетках, который помогает контролировать иммунную реакцию организма и иногда блокирует их, мешая им выполнять свою работу.

Последний анализ крови всех трех пациентов подтвердил, что по прошествии времени отредактированные клетки по-прежнему содержали все три правки, доказав жизнеспособность такого подхода, отмечают исследователи. По их словам, это первое подтверждение способности технологии CRISPR-Cas9 изменять сразу несколько генов у людей. Результаты нового исследования демонстрируют ее потенциал в лечении многих заболеваний, на сегодняшний день считающихся неизлечимыми.
Три гена, включая ген, кодирующий белок PD-1, были удалены с использованием этой методики, после чего модифицированные клетки были помещены обратно в организм больных раком через шесть недель. Все три пациента прожили не менее девяти месяцев.

Впрочем, как отмечают авторы исследования, новое лечение, хоть и выглядит многообещающим, работает не для всех. В некоторых случаях метод сначала дает результат, но впоследствии болезнь все равно возвращается. Ученые надеются продолжить изучение этой методики и выяснить, может ли ее сочетание с другими видами противораковой терапии сделать ее более эффективной.
У них также есть опасения по поводу безопасности новой технологии. CRISPR может стать причиной нежелательных изменений в геноме, что может стимулировать развитие рака. К тому же, существует риск того, что отредактированные гены могут способствовать злокачественной трансформации клеток или атаковать здоровые клетки организма. Также есть вероятность, что клетки с модифицированными генами под действием определенных лекарств могут перейти в режим саморазрушения.
Ученые признают необходимость дополнительных исследований, прежде чем можно будет начать использование методов генной инженерии CRISPR в лечении рака.