Ускорение прогресса в области биотехнологий меняет представление о том, что достижимо, на благо пациентов. Биотехнология является общепринятым термином, используемым для описания использования биологических процессов, организмов, клеток или клеточных компонентов для разработки новых технологий.
С точки зрения здравоохранения это значительно повышает способность использовать эти знания для предоставления инновационных и трансформирующих методов лечения. Генетическая инженерия относится к точному манипулированию генетическим материалом человека с использованием биотехнологии. Сюда входят такие варианты, как:
- генная терапия (процесс предоставления пациенту функциональной копии детективного гена, вызывающего генетическое заболевание);
- редактирование гена (внесение точных дополнений, делеций и/или изменений в полный набор генетических материалов организма);
- пропуск генетической мутации в гене при транскрипции (расшифровке), что позволяет устранить негативное влияние или последствия данной мутации.
Более 10 тыс. заболеваний вызывают мутации генов
Генетические мутации вызывают более 10 тыс. заболеваний человека. Хотя некоторые из них можно лечить, предоставляя организму синтетическую версию недостающего белка, большинство из них пока не имеют лекарства, поскольку для их лечения необходим отсутствующий или дефектный ген, производимый на месте. Для этих пациентов уход в основном сводился к устранению симптомов и оказанию помощи в лечении их хронического заболевания.
Недостаток гемоглобина приводит к кислородному голоданию
Гемоглобин - кислородосодержащий компонент эритроцитов - состоит из двух белков - α- или β-глобинов. Некоторые моногенные дефекты могут повлиять на нормальную выработку гемоглобина и привести к возникновению гемоглобинопатий - большой гетерогенной группы наследственных нарушений синтеза гемоглобина, включающей синдромы талассемии (снижение полипептидных цепей, входящих в структуру гемоглобина).
Синдромы талассемии возникают в результате уменьшения количества или отсутствия белков α- или β-глобина, что приводит к α-талассемии или β-талассемии, соответственно. Варианты структуры гемоглобина возникают в результате изменения самой структуры белка, что приводит к его аномальной функции. Один из таких структурных вариантов приводит к серповидноклеточной анемии (СКА), где точечная мутация в гене β-глобина приводит к его полимеризации при деоксигенации, превращая нормально дискообразные эритроциты в серповидные формы, что приводит к вазоокклюзионным кризисам, распространенному и болезненному осложнению заболевания, когда кровообращение затрудняется серповидно-эритроцитов.
Отсюда боли в костях, нарушение работы органов и...
Возникающее в результате ограничение снабжением кислородом может привести к сильной боли в костях, повреждению нескольких органов, возможному инсульту и, в конечном счете, смерти. Согласно докладу Всемирной организации здравоохранения, примерно 5% мирового населения имеет гены, вызывающие гемоглобиновые нарушения, главным образом SCA и талассемию.
И в Америке, и в Африке - кругом
И цифры ужасные в зависимости от географического места проживания людей: от примерно 100 тыс. американцев с нарушением полипептидных цепей, до более чем 300 тыс. младенцев, ежегодно рождающихся в странах Африки к югу от Сахары. По сей день большинство из этих пациентов получают поддерживающую терапию и хроническую поддержку при переливании крови с собственными осложнениями (особенно с железной перегрузкой).
Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) от донора-аналога может эффективно вылечить как SCA, так и β-талассемию. Однако наличие подходящих доноров ограничено лишь долей (10-20%) пациентов и сопровождается потенциально опасными для жизни иммунологическими побочными эффектами (болезнь трансплантата и/или отторжение трансплантата).
И не надо переливать кровь
Таким образом, генная терапия одноразовой модификацией гемопоэтических стволовых клеток ex vivo с последующей аутологичной прививкой является привлекательным новым терапевтическим методом. После почти 15 лет неудачных попыток заменить ген гемоглобина и его регуляторные элементы новые методы с использованием вирусных переносчиков показали обнадеживающие результаты, и многие пациенты больше не нуждаются в переливании эритроцитов, поскольку их общий уровень гемоглобина в крови сейчас приближается к нормальному уровню.
В область клинической практики
Доказательство принципа способности лечить серповидноклеточную болезнь также было сообщено в последнее десятилетие. Проводимые в настоящее время клинические испытания третьей фазы должны помочь определить соотношение пользы/риска/стоимости, чтобы перевести генную терапию в плоскость клинической практики.
То есть революционная технологии по редактированию генов позволит тысячам людей в мире жить без боли и страха такой близкой смерти. Главное, чтобы все эти революционные технологии в том числе в виде генной терапии как можно быстрее стали доступными для всех больных, а не только для тех, кто принимает участие в испытаниях.
