Инъекция генов в печень бабуина позволила вылечить гемофилию
В последние годы генная терапия изучалась как средство лечения некоторых наследственных заболеваний, таких как муковисцидоз, гемофилия и серповидно-клеточная анемия. Предпосылка генной терапии проста: заменить неисправный ген или добавить новый, пытаясь вылечить болезнь или улучшить способность иммунной системы организма бороться с ней.
В такой терапии генетический материал доставляется в клетки с помощью носителей, называемых векторами (обычно — вирусами). Вирусы используются, кстати, потому что они могут распознавать и проникать в определенные клетки, чтобы доставить прикрепленные к ним гены. Но главный недостаток использования вирусных векторов заключается в том, что они также могут вызывать серьезный иммунный ответ и быть токсичными для самих клеток. Использование невирусных векторов снижает риск такого ответа.
В доклинических испытаниях исследователи из Университета Ниигата в Японии использовали гидродинамическую генную терапию, альтернативный метод введения генетического материала, на павианах, чтобы проверить безопасность и эффективность потенциального лечения гемофилии.
Гидродинамическая доставка генов включает быструю инъекцию большого объема раствора ДНК в организм. Скорость и объем создают давление, заставляющее генетический материал проникать в клетки. Гидродинамическая генная терапия считается более простой и эффективной, чем другие методы доставки генов. Ученые добилась определенных успехов в доставке ДНК, РНК, белков и других синтетических соединений в клетки мелких животных. В предыдущих исследованиях раствор ДНК вводили в кровоток, но в текущем исследовании исследователи использовали более прямой подход.
Они ввели генетический материал прямо в долю печени бабуинов. Под контролем рентгеновского излучения управляемый компьютером инъектор вводил раствор ДНК в печеночные вены, чтобы нацелиться на одну из четырех долей печени. Раствор содержал плазмиду, экспрессирующую фактор IX, небольшой кольцевой фрагмент ДНК, используемый для транспорта чужеродной ДНК в клетки.
Дефицит белка, называемого фактором IX (FIX), известный как гемофилия B, ухудшает свертываемость крови. Гемофилия В передается от родителей к детям, но около трети случаев являются результатом спонтанной генетической мутации. Сколько человек истекает кровью и насколько серьезным является кровотечение, зависит от количества FIX в плазме крови. Обычное лечение после эпизода кровотечения заключается в госпитализации и непрерывных внутривенных вливаниях концентрированного FIX до тех пор, пока кровотечение не будет остановлено.
Изучив эффективность процедуры в отношении свертываемости крови и концентрации FIX в плазме, исследователи обнаружили, что павианы поддерживали терапевтические уровни FIX в течение 210 дней. Для генной терапии терапевтический уровень экспрессированного FIX обычно составляет от 5% до 10% от нормального уровня в плазме. В частности, инъекции в правую и левую медиальные доли печени поддерживали терапевтический уровень выше 30%. Исследователи также обнаружили, что повторная инъекция павианам в ту же долю печени через 210 дней вернула уровень FIX к терапевтическому уровню.
Что касается безопасности процедуры, за исключением временного повышения активности печеночных ферментов сразу после инъекции раствора ДНК, исследователи не обнаружили значительных побочных реакций.
Ученые намерены продолжить тестирование своей гидродинамической генной терапии, специфичной для долей печени, на большей группе животных, чтобы повысить безопасность и эффективность родов. Тем не менее, они говорят, что их новое лечение может обеспечить новый способ лечения больных гемофилией, и стремятся перейти к клиническим испытаниям.