Для лечения ВИЧ-инфицированных успешно применили «цинковые пальцы»
Первое небольшое клиническое испытание продемонстрировало эффективность и безопасность метода генного редактирования при терапии ВИЧ. С помощью «цинкового пальца» — «дизайнерского» синтетического белка, прицельно созданного для манипуляции клеточным геномом — иммунологи из Пенсильванского университета (США) инактивировали ключевой ген в иммунных клетках 12 пациентов и тем самым повысили их сопротивляемость вирусу. Работа опубликована в журнале The New England Journal of Medicine.
Мутация гена CCR5, встречающаяся примерно у трех процентов европейцев, делает их невосприимчивым ко всем известным штаммам ВИЧ. Эта мутация затрагивает структуру кодируемого CCR5 белка-рецептора, с помощью которого вирус связывается с иммунными клетками организма-хозяина. В 2008 году американцу Тимоти Брауну, так называемому «Берлинскому пациенту», был трансплантирован костный мозг от донора с мутацией CCR5, после чего мужчина смог на фоне полной ремиссии прекратить антиретровирусную терапию. Однако этот метод не подходит для широкого применения из-за его инвазивности и высокой вероятности развития реакции «трасплантат против хозяина». Летом 2013 года именно в связи с этим осложнением умер 12-летний американец, которому была сделана операция, аналогичная перенесенной Брауном.
Группа под руководством Карла Джуна (Carl June) и Пабло Тебаса (Pablo Tebas) предприняла попытку с помощью прицельной модификации гена имитировать благоприятный эффект, связанный с мутацией CCR5. Для этого они использовали так называемые «цинковые пальцы» — синтетические цинкосодержащие белки-нуклеазы (zinc-finger nucleases, ZFNs). Эти «дизайнерские» ферменты адресно «собираются» под определенные гены-мишени и фактически представляют собой инструмент, позволяющий манипулировать клеточным геномом – инактивировать, восстанавливать или изменять определенные последовательности ДНК. Считается, что синтетические ZFNs являются более эффективной альтернативой методам генной терапии, использующим для доставки генетического материала вирусные векторы.
В испытании принимали участие 12 пациентов, получающих высокоактивную антиретровирусную терапию, позволяющую держать распространение вируса под контролем. В образце крови каждого из них исследователи культивировали хелперные клетки иммунной системы — CD4 T-лимфоциты и с помощью ZFN инактивировали ген CCR5 примерно в 25 процентах из них. Затем все аутологичные CD4 T-лимфоциты, как подвергшиеся генной модификации, так и нет, были возвращены в кровоток. Шестеро участников через четыре недели после инфузии прекратили антиретровирусную терапию.
Мониторинг виремического уровня и иммунного статуса всех участников показал почти трехкратное повышение содержания Т-клеток в крови после процедуры. При этом у тех, кто прекратил лечение, виремия нарастала значительно медленнее, чем в норме, а объем ежедневного снижения отредактированных Т-клеток в крови оказался в четыре раза меньше, чем обычных. Это эффект, полагают авторы, говорит о снижении способности вируса к разрушению модифицированных клеток. Кроме того, по итогам процедуры в крови всех участников снизился уровень вирусной ДНК, а у каждого четвертого уровень вирусной РНК в крови опустился до неопределимых значений.
Что касается побочных эффектов применения метода, то, по словам Тебаса, которого цитирует журнал Nature, самым негативным из них оказался неприятный запах, который в течение нескольких дней исходил от тел участников из-за одного из химических веществ, используемых в процедуре.
Тебас полагает, что, несмотря на небольшой состав участников, клинические испытания показали большие перспективы, имеющиеся у генного редактирования в сфере борьбы с ВИЧ. При этом наилучшими кандидатами для подобного метода являются носители одной мутантной копии гена CCR5, так как «природа в данном случае уже сделала половину работы», отметил Тебас. Таким человеком оказался один из участников испытаний, кровь которого осталась свободной от вируса даже спустя 12 недель после отмены антиретровирусной терапии.
Ближайшей целью Тебаса, Джуна и их коллег является проведение клинических испытаний метода на группе носителей одной мутантной копии CCR5, а также поиск путей повышения количества Т-клеток, которых можно было бы модифицировать с помощью ZFN и способствовать таким образом их пролиферации в организме.
