У генотерапии опять проблемы
Трудности на пути генной терапии
Максим Руссо, Полит.ру
Массачусетская биотехнологическая компания Bluebird bio решила остановить клинические испытания многообещающей генной терапии серповидно-клеточной анемии после того, как у двух участников развился рак, похожий на лейкоз. Случившееся возрождает старые опасения по поводу потенциальных рисков генной терапии с вирусными носителями генов.
В настоящее время специалисты пытаются выяснить, стал ли причиной рака вирус, который использовался для доставки терапевтического гена. Существует также вероятность, что рак возник в результате химиотерапии, которую пациенты получали на предварительном этапе. «Какой бы ни была причина, это действительно печальное событие», – говорит Дональд Кон из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который руководил испытаниями генной терапии серповидноклеточной анемии и других заболеваний.
Bluebird bio была основана в 1992 году учеными из Массачусетского технологического института, первоначально она называлась Genetix Pharmaceuticals. С 2001 года она сосредоточила усилия на создании генетической терапии серповидноклеточной анемии и бета-талассемии – двух наиболее широко распространенных тяжелых генетических заболеваний человека. В 2010 году в журнале Nature были опубликованы предварительные результаты испытаний, согласно которым пациент с бета-талассемией не нуждался в переливаниях крови в течение 21 месяца после лечения. Это была первая в истории долгосрочная коррекция основного генетического заболевания человека с помощью генной терапии. Осенью того же года компания была переименована в Bluebird bio. Компания занимается разработкой методов генной терапии наследственных заболеваний, а также лейкозов, лимфом и других видов рака. Самым крупным успехом компании стал метод Zynteglo для лечения бета-талассемии при помощи генетически модифицированных стволовых клеток крови пациента. После успешных испытаний метод был одобрен контролирующими органами в США в 2013 и в Евросоюзе в 2019 году.
Серповидноклеточная анемия вызывается мутацией в гене, кодирующем одну из субчастиц молекулы гемоглобина. Она приводит к изменению формы белковой молекулы в красных клетках крови (вместо гемоглобина A появляется гемоглобин S). Эритроциты с дефектным гемоглобином имеют характерную серповидную форму, тогда как нормальные эритроциты имеют форму диска с вогнутой сердцевиной. Серповидные эритроциты чаще обычных разрушаются, что влечет постоянную анемию, так как из-за гибели эритроцитов ткани недополучают кислород. К тому же такие эритроциты менее пластичны и хуже способны проходить через узкие капилляры.
Частая закупорка капилляров у больных приводит к различным нарушениям, появлению тромбоза в печени и селезенке, артриту, язвам на ногах, к тому же для них всегда характерна анемия и постоянная усталость. В некоторых случаях закупорка капилляров сетчатки глаза может привести к слепоте. Единственной формой непаллиативного лечения для таких больных до последнего времени была пересадка донорского костного мозга, но не для всех из них удается найти подходящего донора, к тому же трансплантация требует пожизненного применения препаратов, снижающих иммунитет.
Метод, который испытывала Bluebird bio, состоит в том, что у пациента берут стволовые клетки крови. В лабораторных условиях их заражают специально модифицированным вирусом из рода лентивирусов. Вирус, который в данном случае называют вектором, несет в клетки ген, который позволит вырабатывать правильный гемоглобин. После чего клетки возвращают в организм пациента. Четырнадцать человек, получивших последнюю версию этой терапии, полностью избавились от симптомов серповидно-клеточной анемии.
Но теперь пришло известие, что у пациента, участвовавшего пять лет назад в одном из испытаний, развился острый миелоидный лейкоз (ОМЛ). У другого обнаружен миелодиспластический синдром (МДС), который может перерасти в ОМЛ. В 2018 году МДС был обнаружен у еще одного участника того же испытания, но тогда тесты показали, что он, вероятно, стал результатом повреждения ДНК в ходе химиотерапии, которая уничтожает клетки крови пациента, чтобы освободить место для обработанных клеток. Bluebird bio решила прервать нынешние испытания, чтобы разобраться в причинах.
Опасения, что побочным эффектом генной терапии может стать появление онкологического заболевания, высказываются давно. И они вовсе не беспочвенны. Если для доставки терапевтического гена в клетки пациента используются вирусы, то они теоретически могут встраивать свой геном в произвольное место в геноме зараженной клетки, вызывая в том числе и мутации, приводящие к злокачественному перерождению клеток. Около 20 лет назад во Франции проводились клинические испытания генной терапии тяжелого комбинированного иммунодефицита, связанного с Х-хромосомой, с использованием модифицированного вируса, вызывающего лейкемию у мышей. У девяти из десяти пациентов иммунодефицит исчез, но у троих из них в течение трех лет испытаний развилась также лейкемия. Один из пациентов умер. Этот случай надолго затормозил развитие генной терапии, но в последние несколько лет, когда появились более надежные вирусы для переноса генов, казалось, такое препятствие удалось преодолеть.
Лентивирусы считались более надежными в этом отношении по сравнению с применявшимися двадцать лет назад ретровирусами. Но в 2019 году появилось сообщение, что у обезьяны, получавшей лентивирусную генную терапию, развилось состояние, подобное лейкемии. Так что можно предположить, что риск рака не был устранен полностью.
Как сообщила компания Bluebird bio, ее специалисты еще не установили, в какое место генома пациента с ОМЛ вирус встроил свой генетический материал. Если вирусная ДНК попала близко к одному из генов, влияющих на вероятность лейкоза, возможно, она изменила активность этого гена и спровоцировала заболевание. На проверку этого уйдет несколько недель. Одновременно Bluebird bio приостановила продажи Zynteglo в Европе. Хотя эта терапия направлена не на серповидноклеточную анемию, а на бета-талассемию, в ней используется тот же тип вирусного вектора. Стоимость акций компании за день упала на 38%.
Схожая тревожная новость прозвучала в декабре прошлого года. Тогда у пациента с гемофилией, которому в ходе клинических испытаний был введен вирусный вектор, несущий терапевтический ген, спустя год с небольшим развилась опухоль печени (гепатоцеллюлярная карцинома). Нидерландская компания uniQure тогда тоже прекратила испытания для выяснения причин болезни.
Специалисты считают, что вина вирусного вектора в этом случае маловероятна. У пациента имелись заболевания печени, предрасполагающие к возникновению карциномы. К тому же, аденоассоциированные вирусы, к которым относился терапевтический, считаются в этом отношении самыми безопасными. Они не встраиваются в геном пациента, и доставляемая ими ДНК свободно плавает в цитоплазме клетки. Однако в редких случаях, как показали исследования на животных, такие вирусы способны все-таки внедрять свой генетический материал в геном клетки. В частности, аденоассоциированный вирус вызвал гепатокарциному у новорожденных мышей. Существует также вероятность, что у пациента уже была медленно растущая опухоль печени, спровоцированная перенесенным им ранее гепатитом, а аденоассоциированный вирус мог встроиться в ДНК его клеток печени так, чтобы стимулировать более быстрый рост опухоли. Компания uniQure обещала провести необходимые для проверки этих гипотез исследования за несколько месяцев.
Новости генной терапии в последние несколько лет напоминали сводку с полей сражений победоносной армии. Сообщалось об успешных экспериментах на животных по лечению разного рода генетических и онкологических заболеваний, о внушающих оптимизм результатах клинических испытаний, об официальном одобрении методов генетической терапии. Нынешние новости напоминают, что успехи науки никогда не даются легко. Стоит упомянуть, что теперь в арсенале генной терапии появились методы, где не применяются вирусные векторы, например, редактирование генома CRISPR. В прошлом году этот метод показал многообещающие результаты как раз в лечении серповидноклеточной анемии. Но и сам CRISPR теоретически способен вызывать нецелевые эффекты, и понадобится еще как минимум несколько лет, чтобы понять, насколько он безопасен для пациентов.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru