Американські і британські вчені за допомогою лентивірусного вектора запустили синтез аденозіндезамінази у дітей з недостатністю цього ферменту в стовбурових клітинах крові і, таким чином, вилікували викликаний цим дефектом вроджений імунодефіцит. Згідно з повідомленням, у кількох дослідженнях двохрічна виживаність становила 100 відсотків.
Аденозіндезаміназа (АДА) - це фермент пуринового метаболізму, при нестачі якого в лімфоцитах накопичується дезоксіаденозин. Це токсична сполука, яка порушує синтез ДНК і призводить до порушень обох (клітинної і гуморальної) ланок імунітету, викликаючи важкий вроджений комбінований імунодефіцит. У крові у таких дітей виявляють дуже мало лімфоцитів, через що вони схильні до надзвичайно високого ризику інфекції і, в середньому, доживають до двох років.
Повністю вилікувати дефіцит АДА можна за допомогою трансплантації гемопоетичних стовбурових клітин. Однак вчені і лікарі намагаються винайти більш щадні методи лікування, оскільки трансплантація пов'язана з іншими ризиками, в тому числі інфекційними. Наприклад, таким пацієнтам спочатку призначають замісну терапію бичачою аденозіндезаміназою, модифікованою шляхом ковалентного приєднання інертного полімеру поліетиленгліколю. Вона, однак, не забезпечує повного відновлення імунітету.
Лікарі вже намагалися вилікувати цю патологію імунітету за допомогою генно-модифікованих препаратів. У 2016 році Європейське медичне агентство схвалило генну терапію аутологічними гемопоетичними стовбуровими клітинами, які змінили з використанням лід-ретровірусного вектора. Однак у клінічних випробуваннях за участю пацієнтів з первинними імунодефіцитами використання лід-ретровірусних векторів призводило до пов'язаних з вектором лейкозів і мієлодиспластичних захворювань. Нещодавно у пацієнта через 4,7 року після такої генної терапії виявили лімфоїдний Т-клітинний лейкоз.
Група вчених під керівництвом Дональда Кона (Donald B. Kohn) з Університету Каліфорнії і Клер Бут (Claire Booth) з Університетського Коледжу Лондона розробила самоінактивований лентивірусний вектор EFS-ADA LV, в якому вчені видалили енхансер-промотор з довгим кінцевим ADA LV. Цей промотор має істотно менший потенціал трансактивації, ніж лід-ретровірусні промотори.
У справжньому дослідженні, вчені оцінювали безпеку і ефективність досліджуваної лентивірусної генної терапії, яка складається з власних CD34 + гемопоетичних стовбурових і прогениторних клітин пацієнта, які генетично модифікували за допомогою лентивірусного вектора.
Загалом 50 пацієнтів з недостатністю АДА отримували генну терапію в трьох дослідженнях - 30 у Сполучених Штатах (середній вік 10 місяців) і 20 у Сполученому Королівстві (10 осіб, включених у дослідження, і 10 осіб, які отримували лікування в рамках програми розширеного доступу; середній вік 11,6 місяців). У цьому ж дослідженні брали участь п'ять пацієнтів старше п'яти років, троє з яких були старше 10 років (10, 11 і 16 років) і отримували замісну терапію більше 10 років.
Всі пацієнти в дослідженнях в США і 19 з 20 пацієнтів у Великобританії отримували замісну ферментну терапію під час лікування, і всі пацієнти отримували профілактичні протимікробні препарати. Загалом 19 з 20 пацієнтів у дослідженні у Великобританії і 29 з 30 пацієнтів у дослідженнях у США отримували замісну терапію імуноглобулінами; решта пацієнтів почали замісну терапію імуноглобулінами після інфузії.
На момент аналізу всі пацієнти пройшли 24 місяці (США) або 36 місяців (Великобританія) спостереження, за винятком одного пацієнта з США і одного пацієнта з Великобританії, яких вивели з дослідження через відсутність стійкого приживлення через 5,9 місяця і 12,2 місяця після лікування, відповідно. Обом проводили упередження замісну терапію, а перший отримав донорську стовбурову клітку крові.
У жодного з пацієнтів лікарі не виявили моноклональної експансії, лейкопроліферативних ускладнень, появи реплікативно-компетентного лентивірусу або летальних результатів. Ніяких аутоімунних патологій або випадків захворювання «трансплантат проти господаря» відзначено не було. Побічні ефекти, однак, зареєстровані у всіх пацієнтів: більшість з них були легкими або помірними.
Протягом 24 місяців спостереження в американських дослідженнях 73 з 421 несприятливої події виявилися важкими і вкрай важкими, два з яких (зниження числа лейкоцитів і нейтрофілів) призвели до виведення одного пацієнта з дослідження: у нього пересаджені модифіковані стовбурові клітини крові прижилися, але не розмножилися. Дванадцять пацієнтів мали одне або кілька серйозних небажаних явищ. Найчастіше це були інфекції (27 відсотків) і шлунково-кишкові захворювання (17 відсотків), серед яких тільки одне дослідники пов'язували з лікуванням.
За 36 місяців спостереження в дослідженні у Великобританії 60 з 321 небажаних явищ були від помірних до важких, а 25 лікарі вважали серйозними, і зустрічалися вони в 11 з 20 пацієнтів. Найбільш поширеним з серйозних небажаних явищ була лихоманка (у 30 відсотків пацієнтів). Одна серйозна несприятлива подія, пов'язана з лікуванням, виявилася пов'язана з відомим забрудненням лікарських препаратів.
У всіх дослідженнях загальна виживаність склала 100 відсотків протягом 12 місяців і залишалася на рівні 100 відсотків протягом 24 місяців для пацієнтів у всіх трьох дослідженнях; загальна виживаність як і раніше становила 100 відсотків протягом 36 місяців серед пацієнтів у дослідженні у Великобританії. Через рік виживання без небажаних подій склало 97 відсотків пацієнтів у дослідженнях у США і 100 відсотків серед пацієнтів у дослідженні у Великобританії.
Завдяки маркуванню векторних генів, вчені з'ясували, що через три місяці після введення препарату генетично модифіковані гранулоцити і моноцити виявлялися у всіх пацієнтів, за винятком одного. У одного пацієнта в британському дослідженні концентрація генетично модифікованих гранулоцитів і моноцитів після трьох місяців спостереження почала знижуватися. Також в британському дослідженні у пацієнтів, спостерігалося стійке маркування генів в CD3 + Т-клітинах і CD19 + В-клітинах, яка збільшувалася протягом 24 місяців і залишалася стабільною до 36 місяців.
У всіх трьох дослідженнях середня активність АДА в еритроцитах різко зросла протягом перших трьох місяців і залишалася в межах або вище рівнів, що спостерігаються у здорових дітей. У дослідженнях в США медіанний загальний рівень нуклеотидів дезоксиаденозину в еритроцитах залишався значно нижче максимального порогу, що вказує на адекватну детоксикацію до кінця досліджень. Аналогічні результати спостерігалися і в британському дослідженні.
Зрештою кількість лімфоцитів у більшості пацієнтів досягла вікових норм для більшості популяцій лімфоцитів. Крім того, середня кількість наївних Т-клітин збільшилася приблизно в п'ять разів порівняно з вихідним рівнем до кінця досліджень в обох країнах, що свідчить про відновлення тимопоезу.
Відбулося і поліпшення функції В-клітин: у більшості пацієнтів з плином часу рівень IgM і IgA в сироватці крові підвищувався до норми або вище неї. Крім того, 90 відсотків американців і 100 відсотків британців у дослідженнях припинили замісну терапію імуноглобулінами до 24 і 36 місяців відповідно.
При цьому середні рівні IgG залишалися високими після зупинки замісної терапії імуноглобулінами. Серед пацієнтів, які отримали вакцинацію проти правця, 4 з 4 в Америці і 13 з 14 у Великобританії мали нормальні реакції антитіл при тестуванні принаймні через три місяці після припинення імуноглобулінзамісної терапії.
У дослідженнях частота важких інфекцій, як правило, була низькою після генної терапії. У восьми пацієнтів з США зареєстровано 15 серйозних інфекцій, а у семи пацієнтів у Великобританії зареєстровано вісім інфекцій.
Таким чином, стійке приживлення генетично модифікованих клітин призвело до відновлення активності ферменту АДА і функції імунної системи у 48 з 50 дітей з важким комбінованим імунодефіцитом. Причому така генна терапія може бути надійним і життєздатним варіантом лікування і для дітей старшого віку, для яких поточне лікування не завжди ефективне і у яких функція тимуса може бути вже знижена або відсутня зовсім.
Від редактора
У початковій версії замітки була допущена помилка при описі патогенезу імунодефіциту. Нотатку виправлено.
Успіхи генної терапії змушують вчених і лікарів по всьому світу все частіше звертатися до неї при лікуванні, здавалося б, невиліковних хвороб. Наприклад, канадські вчені вже визнали безпечною генну терапію хвороби Фабрі, а при спадковій оптичній нейропатії Лебера вона поліпшила зір відразу в обох очах, хоча препарат вводили тільки в один.