В США впервые отредактировали гены прямо в теле человека. Чего можно добиться с помощью новой технологии?

В Калифорнии прошла первая в мире процедура по «редактированию» генома взрослого человека прямо внутри его тела. Пациентом стал мужчина с мукополисахаридозом II типа (синдромом Хантера). Это генетическое заболевание, из-за которого ему пришлось пережить множество операций. «Медуза» рассказывает, как новый метод может помочь людям с подобным заболеванием.

26 операций

Заболевание 44-летнего жителя Аризоны Брайана Мадо проявилось еще в раннем детстве. Оно неизлечимо и наследуют его в основном мужчины. Мукополисахаридоз II типа — это метаболическое расстройство: у людей с ним есть мутация в гене, ответственном за производство фермента, который участвует в расщеплении сложных углеводов. В итоге они накапливаются в клетках и вызывают многочисленные патологии органов. Всего в мире с синдромом Хантера живут около 10 тысяч человек. Люди с тяжелой формой мукополисахаридоза II типа не доживают до 20 лет — из-за закупорки дыхательных путей или сердечной недостаточности. При более мягкой форме продолжительность жизни тоже меньше среднестатистической, но не настолько.

Для людей с синдромом Хантера характерна задержка роста, плохая подвижность суставов, диспропорциональное строение тела и огрубление черт лица. Кроме этого болезнь создает трудности с дыханием и вызывает увеличение внутренних органов — например, печени или селезенки. Брайану Мадо за его жизнь пришлось перенести 26 операций — из-за грыж и деформированных костей, а также на позвоночнике, глазах и желчном пузыре. По словам мужчины, вся его жизнь словно состоит из операций и медицинских процедур. В 2016 году он чуть не умер от бронхита и воспаления легких: Мадо не мог откашливаться, так как мукополисахаридоз II типа деформирует дыхательные пути. Несмотря на болезнь, Брайан Мадо вел активную жизнь, стал шеф-поваром и был совладельцем двух ресторанов в штате Юта — но в последнее время здоровье не позволяло ему работать.

«Крошечный хирург»

При синдроме Хантера недостающий в организме фермент можно добавлять внутривенно — но для этого необходимо ездить в больницу на еженедельные процедуры. К тому же этот вид терапии способен только облегчить симптомы (и не предотвращает поражения мозга при тяжелых формах заболевания), и стоит от 100 до 400 тысяч долларов в год. Мадо участвовал в исследованиях этого вида терапии 15 лет назад — и даже познакомился во время лечения с медсестрой, ставшей впоследствии его невестой. Теперь он решил принять участие в клиническом испытании нового метода — генной терапии. Это лишь первая фаза исследования, а всего до регистрации терапии (то есть до разрешения применять этот метод для всех больных с синдромом Хантера) их должно быть три. Если процедура «редактирования» генома мужчины пройдет успешно, это не исправит те изменения, которые уже произошли в его теле. Но проходить ферментную заместительную терапию ему больше будет не нужно.

Генная терапия считается одним из перспективных методов в борьбе с тяжелыми заболеваниями. Например, в августе 2017 года американское Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) одобрило генную терапию для лечения острого лимфобластного лейкоза у детей и взрослых от трех до 25 лет, а за год до этого в Европе одобрили генную терапию тяжелого комбинированного иммунодефицита. Как правило, в таком случае у пациента берут клетки, затем в лаборатории встраивают необходимый ген в ДНК этих клеток и вводят их обратно пациенту.

Метод, который использовали в случае Брайана Мадо, позволяет редактировать геном прямо в теле человека — и при этом достаточно точно попадать в конкретный участок ДНК. Редактирование происходит с помощью так называемых «цинковых пальцев» (белковых структур, которые действительно содержат ион цинка и их части по форме похожи на пальцы). Каждый такой «палец» способен найти нужный участок ДНК и связаться с ним, чтобы можно было внести в это место необходимые изменения. Как объяснил этот процесс глава Sangamo Therapeutics, это что-то вроде «внедрения в организм крошечного хирурга», который сам «разрезает вашу ДНК, вставляет ген и зашивает. Ген становится частью ДНК и остается в ней навсегда». Этот метод компания уже использовала для того, чтобы отредактировать клетки иммунной системы, полученные у людей с ВИЧ — и затем внедряла их пациентам обратно (где они показали устойчивость к вирусу). Процедура, проведенная Брайану Мадо, стала первым случаем, когда человеку сразу вводят через капельницу недостающий ген — точнее, миллиарды его копий с помощью специального раствора.

По утверждению комиссии американского Национального института здравоохранения, одобрившей процедуру, все предыдущие исследования этого метода на лабораторных животных были многообещающими, поэтому процедура не должна быть опасной. Первые результаты у Брайана Мадо должны быть заметны уже через месяц, а через три месяца анализы смогут подтвердить, удалось ли ученым избавить мужчину от синдрома Хантера. Кроме него в клиническом испытании нового метода примут участие еще 29 взрослых людей. Если лечение окажется эффективным, то в будущем его надеются применять и для детей, чтобы предотвратить необратимые изменения.