Експериментална генна терапия спира развитието на смъртоносния хемофагоцитен синдром

Екипът на проф. Клаус Раевски от Центъра за молекулярна медицина „Макс Делбрюк“, Берлин, Германия, установява, че с помощта на генетичните ножици CRISPR-Cas9 могат да бъдат поправени някои наследствени генетични дефекти, които водят до прекомерен имунен отговор, който често е фатален, а защитната реакция нормализирана. Учените създават вид генна терапия, която е в състояние да спре развитието на хемофагоцитния синдром (смъртоносна дисфункция на имунната система).

Експерименталната генна терапия

Разработената от екипа на проф. Клаус Раевски, ръководител на групата „Имунна регулация и рак“, генна терапия успява да поправи дефектните Т - клетки от мишки и от две бебета с тежката диагноза, като използва генните ножици CRISPR-Cas9.

Това е сериозна стъпка напред, тъй като фамилната хемофагоцитна лимфохистиоцитоза представлява рядко заболяване на имунната система, от което най-често боледуват кърмачета и бебета до година и половина.

Болестта е тежка, а смъртността е висока. Основната причина са различни генни мутации, които пречат на цитотоксичните Т - клетки да функционират нормално. Става дума за група защитни клетки, които убиват телесни клетки, заразени с вируси или променени по друга причина.

>>>Терапия с технологията за генно редактиране Crispr-Cas9 блокира рядкото генетично заболяване ангиоедем

Както поясняват учените, ако дете с подобен синдром се зарази с вируса на Епщайн-Бар, например, цитотоксичните Т - клетки не са в състояние да елиминират заразените клетки, а имунният отговор излиза извън контрол. Това е причина за прекомерна възпалителна реакция и цитокинова буря, които засягат целия организъм.

Изследването

Изследователите използват мишки, при които инфекцията с вируса на Епщайн-Бар (EBV) може да бъде симулирана. При тях променят гена, наречен перфорин. Целта е той да загуби функцията си, което представлява и често срещан генетичен дефект при засегнатите от фамилната хемофагоцитна лимфохистиоцитоза. Както поясняват учените, когато се предизвика състояния, подобно на инфекцията EBV, заразените клетки се умножават неконтролируемо.

Причината за това е, че дефектните цитотоксични Т- клетки не са в състояния да ги елиминират. Резултатът е, че имунният отговор буквално експлодира, а мишките развиват хемофагоцитна лимфохистиоцитоза.

Следващият етап от работата е свързан с получаването на стволовите Т- клетки от кръвната памет на мишките – те са дълготрайни и от тях зреят активни цитотоксични Т - клетки. Като използва генните ножици CRISPR-Cas9, научната група поправя дефектния перфоринов ген в Т - клетките на паметта, а след това ги инжектира в мишките.

Основата на терапията представлява корекция на мутациите в гените PRF1 и UNC13D (две секции от ДНК, които играят важна роля в Т – клетките, които са отговорни за потискането на свръхактивността на имунната система). Най-често увреждането на точно тези гени е причина за заболяването.

Резултатите

След тази процедура учените наблюдават как имунният отговор се успокоява, а мишките постепенно се възстановяват от хемофагоцитна лимфохистиоцитоза.

„Силно се надяваме, че нашият принцип е голяма крачка напред за лечението на пациенти с хемофагоцитен синдром – или за да се спечели време до успешната трансплантация на костен мозък, или дори като самостоятелна терапия“, коментира работата на екипа си проф. Клаус Раевски, когото определят като „генетичен виртуоз“, и допълва, че предимството на процедурата е в това, че е лека, тъй като се взимат малко кръвни проби и за разлика, например, от трансплантацията на костен мозък, не е необходимо подготвително лечение за мишките.

„Нашето проучване предоставя доказателство за принципа, че прецизно ремонтираните Т- паметни клетки могат не само да предотвратят, но и да излекуват хемофагоцитния синдром при мишки ин виво. Въпреки че не можем да изключим, че други Т – клетъчни подмножества също могат да бъдат използвани за тази цел, нашите резултати все пак са в съответствие с последните доказателства, че адоптивната вирус-специфична Т – клетъчна терапия с клетки на паметта може да излекува мишки“, пишат учените в статия с резултатите, публикувана в Science Immunology.

Освен при мишки, генната терапия е приложена и като се използват кръвни проби от две болни бебета. Опитите извършва един от авторите на изследването д-р Хун Ли. Едното от децата е с дефектен перфоринов ген, а другото има различен засегнат ген.

>>>Вирусът на Епщайн-Бар може да предизвика множествена склероза

„Предложеният от нас процес на възстановяване на гени е по-прецизен от предишните подходи и Т- клетките са почти непроменени след възстановяването на гена. Според клетъчните култури ремонтираните Т-клетки на бебетата са напълно способни на нормален цитотоксичен Т- клетъчен отговор“, казва д-р Ли.

Това дава основание на учените да смятат, че активният принцип работи. В същото време те споделят, че все още не е сигурно, колко дълго продължава защитният ефект.

„Тъй като стволовите клетки на Т- паметта остават в тялото за дълго време, ние се надяваме на дългосрочна или дори на постоянна защита. Възможно е също и многократно приложение на ремонтираните Т- клетки“, казва друг от членовете на екипа д-р Кристин Кокс.

За Центъра за молекулярна медицина

Берлинският Център за молекулярна медицина носи името на основателя на молекулярната биология Макс Делбрюк. Определят го като един от водещите международни биомедицински изследователски центрове. В него работят учени от близо 70 държави.

Всички те са водени от идеята, че ако е ясно какво контролира или нарушава динамичния баланс в клетката, в даден орган или в цялото тяло на човека, то е напълно възможно заболяванията да бъдат диагностицирани рано, да бъдат предотвратени или спрени чрез индивидуални терапии.