Часть серии статей о |
Генная инженерия |
---|
Генетически модифицированные организмы |
История и регулирование |
Процесс |
Приложения |
Споры |
Генная терапия — это медицинская технология , целью которой является достижение терапевтического эффекта посредством манипулирования экспрессией генов или посредством изменения биологических свойств живых клеток. [1] [2] [3]
Первая попытка модификации ДНК человека была предпринята в 1980 году Мартином Клайном , но первый успешный перенос генов в ядро человека, одобренный Национальным институтом здравоохранения , был выполнен в мае 1989 года. [4] Первое терапевтическое использование переноса генов, а также первая прямая вставка ДНК человека в ядерный геном были выполнены Френчем Андерсоном в исследовании, начавшемся в сентябре 1990 года. В период с 1989 года по декабрь 2018 года было проведено более 2900 клинических испытаний, более половины из которых находились в фазе I. [ 5] В 2003 году гендицин стал первым генным препаратом, получившим одобрение регулирующих органов. С тех пор были одобрены дополнительные генно-терапевтические препараты, такие как alipogene tiparvovec (2012), Strimvelis (2016), tisagenlecleucel ( 2017), voretigene neparvovec (2017), patisiran (2018), onasemnogene abeparvovec (2019), idecabtagene vicleucel (2021), nadofaragene firadenovec , valoctocogene roxaparvovec и etranacogene dezaparvovec (все 2022). Большинство этих подходов используют аденоассоциированные вирусы (AAV) и лентивирусы для выполнения вставок генов in vivo и ex vivo соответственно. AAV характеризуются стабилизацией вирусного капсида , более низкой иммуногенностью, способностью трансдуцировать как делящиеся, так и неделящиеся клетки, потенциалом для интеграции в определенный участок и достижения долгосрочной экспрессии при лечении in vivo. [6] Подходы ASO / siRNA, такие как те, которые применяются Alnylam и Ionis Pharmaceuticals, требуют невирусных систем доставки и используют альтернативные механизмы для транспортировки в клетки печени с помощью транспортеров GalNAc .
Не все медицинские процедуры, которые вносят изменения в генетический состав пациента, можно считать генной терапией. Было обнаружено, что трансплантация костного мозга и трансплантация органов в целом вводят чужеродную ДНК в пациентов. [7]
Генная терапия была впервые концептуализирована в 1960-х годах, когда начали исследовать возможность добавления новых генетических функций к клеткам млекопитающих . Было протестировано несколько методов, включая инъекцию генов с помощью микропипетки непосредственно в живую клетку млекопитающего и воздействие на клетки осадка ДНК , содержащего нужные гены. Ученые предположили, что вирус также может быть использован в качестве транспортного средства или вектора для доставки новых генов в клетки.
Одним из первых ученых, сообщивших об успешном прямом включении функциональной ДНК в клетку млекопитающего, была биохимик доктор Лоррейн Марквардт Краус (6 сентября 1922 г. – 1 июля 2016 г.) [8] из Центра медицинских наук Университета Теннесси в Мемфисе, штат Теннесси . В 1961 году ей удалось генетически изменить гемоглобин клеток костного мозга , взятых у пациента с серповидноклеточной анемией . Она сделала это, инкубируя клетки пациента в культуре тканей с ДНК , извлеченной у донора с нормальным гемоглобином . В 1968 году исследователи Теодор Фридман , Джей Сигмиллер и Джон Субак-Шарп из Национальных институтов здравоохранения (NIH), Бетесда, США, успешно исправили генетические дефекты, связанные с синдромом Леша-Найхана , изнурительным неврологическим заболеванием , путем добавления чужеродной ДНК к культивируемым клеткам, собранным у пациентов, страдающих этим заболеванием. [9]
Первая попытка генной терапии, не увенчавшаяся успехом (а также первый случай медицинской пересадки чужеродных генов человеку, не считая трансплантации органов ), была предпринята генетиком Мартином Клайном из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, штат Калифорния , США , 10 июля 1980 года. [10] [11] Клайн утверждал, что один из генов у его пациентов оставался активным шесть месяцев спустя, хотя он никогда не публиковал эти данные и не проверял их. [12]
После обширных исследований на животных в течение 1980-х годов и испытания маркировки бактериальных генов на людях в 1989 году, первая генная терапия, широко признанная успешной, была продемонстрирована в испытании, которое началось 14 сентября 1990 года, когда Ашанти ДеСилва проходила лечение от ADA - SCID . [13]
Первое соматическое лечение, вызвавшее постоянное генетическое изменение, было начато в 1993 году. [14] Целью было излечение злокачественных опухолей мозга с помощью рекомбинантной ДНК для переноса гена, делающего опухолевые клетки чувствительными к препарату, который, в свою очередь, заставлял бы опухолевые клетки погибать. [15]
Полимеры либо транслируются в белки , либо мешают экспрессии целевого гена , либо, возможно, корректируют генетические мутации . Наиболее распространенная форма использует ДНК , которая кодирует функциональный терапевтический ген для замены мутировавшего гена. Молекула полимера упакована в « вектор », который переносит молекулу внутрь клеток. [ необходима медицинская цитата ]
Ранние клинические неудачи привели к отказу от генной терапии. Клинические успехи с 2006 года вновь привлекли внимание исследователей, хотя по состоянию на 2014 год [обновлять]это все еще был в значительной степени экспериментальный метод. [16] К ним относятся лечение заболеваний сетчатки врожденный амавроз Лебера [17] [18] [19] [20] и хориоидеремия , [21] Х-сцепленный SCID , [22] ADA-SCID, [23] [24] адренолейкодистрофия , [25] хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ), [26] острый лимфоцитарный лейкоз (ОЛЛ), [27] множественная миелома , [28] гемофилия , [24] и болезнь Паркинсона . [29] В период с 2013 по апрель 2014 года американские компании инвестировали более 600 миллионов долларов в эту область. [30]
Первая коммерческая генная терапия, Гендицин , была одобрена в Китае в 2003 году для лечения некоторых видов рака. [31] В 2011 году Неоваскулген был зарегистрирован в России как первый в своем классе генотерапевтический препарат для лечения заболеваний периферических артерий , включая критическую ишемию конечностей . [32] В 2012 году алипоген типарвовек , лечение редкого наследственного заболевания , дефицита липопротеинлипазы , стал первым лечением, одобренным для клинического использования в Европейском союзе или Соединенных Штатах после его одобрения Европейской комиссией . [16] [33]
После ранних достижений в генной инженерии бактерий, клеток и мелких животных ученые начали думать о том, как применить это в медицине. Были рассмотрены два основных подхода — замена или разрушение дефектных генов. [34] Ученые сосредоточились на заболеваниях, вызванных дефектами одного гена, таких как муковисцидоз , гемофилия, мышечная дистрофия , талассемия и серповидноклеточная анемия . Алипоген типарвовец лечит одно из таких заболеваний, вызванное дефектом липопротеинлипазы . [33]
ДНК должна быть введена, достигнуть поврежденных клеток, войти в клетку и либо экспрессировать, либо разрушить белок. [35] Были исследованы многочисленные методы доставки. Первоначальный подход включал ДНК в сконструированный вирус для доставки ДНК в хромосому . [36] [37] Также были исследованы подходы с использованием голой ДНК , особенно в контексте разработки вакцин . [38]
В целом, усилия были сосредоточены на введении гена, который вызывает экспрессию необходимого белка. В последнее время более глубокое понимание функции нуклеазы привело к более прямому редактированию ДНК с использованием таких методов, как нуклеазы с цинковыми пальцами и CRISPR . Вектор включает гены в хромосомы. Затем экспрессированные нуклеазы выключают и заменяют гены в хромосоме. По состоянию на 2014 год [обновлять]эти подходы включают удаление клеток у пациентов, редактирование хромосомы и возврат трансформированных клеток пациентам. [39]
Редактирование генов — потенциальный подход к изменению генома человека для лечения генетических заболеваний, [40] вирусных заболеваний, [41] и рака. [42] [43] По состоянию на 2020 год [обновлять]эти подходы изучаются в клинических испытаниях. [44] [45]
В 1986 году на встрече в Институте медицины генная терапия была определена как добавление или замена гена в целевом типе клеток. В том же году FDA объявило, что имеет юрисдикцию для одобрения «генной терапии», не давая определения термину. В 1993 году FDA добавило очень широкое определение любого лечения, которое «изменяет или манипулирует экспрессией генетического материала или изменяет биологические свойства живых клеток». В 2018 году это определение было сужено до «продуктов, которые опосредуют свои эффекты путем транскрипции или трансляции перенесенного генетического материала или путем специфического изменения генетических последовательностей хозяина (человека)». [46]
В 2018 году в журнале Journal of Law and the Biosciences Шерков и др. выступили за более узкое определение генной терапии, чем у FDA, в свете новой технологии, которая будет включать любое лечение, которое намеренно и навсегда модифицирует геном клетки, при этом определение генома будет включать эписомы вне ядра, но исключать изменения, вызванные эписомами, которые теряются с течением времени. Это определение также исключит введение клеток, которые не получены от самого пациента, но будет включать подходы ex vivo и не будет зависеть от используемого вектора. [46]
Во время пандемии COVID-19 некоторые ученые настаивали на том, что вакцины мРНК для COVID не были генной терапией, чтобы предотвратить распространение неверной информации о том, что вакцина может изменить ДНК, другие ученые утверждали, что вакцины были генной терапией, потому что они вводили генетический материал в клетку. [47] Проверяющие факты , такие как Full Fact , [48] Reuters , [49] PolitiFact , [50] и FactCheck.org [51] заявили, что называть вакцины генной терапией было неправильно. Ведущий подкаста Джо Роган подвергся критике за то, что назвал вакцины мРНК генной терапией, как и британский политик Эндрю Бриджен , а проверяющий факты Full Fact призвал исключить Бриджена из консервативной партии за это и другие заявления. [52] [53]
Генная терапия инкапсулирует множество форм добавления различных нуклеиновых кислот в клетку. Генная аугментация добавляет новый ген, кодирующий белок, в клетку. Одной из форм генной аугментации является генная заместительная терапия , лечение моногенных рецессивных заболеваний, при которых один ген не функционирует, и добавляется дополнительный функциональный ген. Для заболеваний, вызванных несколькими генами или доминантным геном, более подходящими являются подходы подавления генов или редактирования генов, но добавление генов , форма генной аугментации, при которой добавляется новый ген, может улучшить функцию клеток, не изменяя гены, вызывающие заболевание. [54] : 117
Генную терапию можно разделить на два типа в зависимости от типа клеток, на которые она воздействует: соматическая и генная терапия зародышевых клеток.
В соматической клеточной генной терапии (SCGT) терапевтические гены переносятся в любую клетку, кроме гаметы , зародышевой клетки , гаметоцита или недифференцированной стволовой клетки . Любые такие изменения влияют только на отдельного пациента и не наследуются потомством . Соматическая генная терапия представляет собой основные фундаментальные и клинические исследования, в которых терапевтическая ДНК (либо интегрированная в геном , либо как внешняя эписома или плазмида ) используется для лечения заболеваний. [55] В настоящее время [ когда? ] в США проводится более 600 клинических испытаний с использованием SCGT. Большинство из них сосредоточены на тяжелых генетических расстройствах, включая иммунодефициты , гемофилию , талассемию и кистозный фиброз . Такие нарушения одного гена являются хорошими кандидатами для соматической клеточной терапии. Полная коррекция генетического расстройства или замена нескольких генов пока невозможны. Только несколько испытаний находятся на продвинутых стадиях. [56] [ требуется обновление ]
В генной терапии зародышевой линии (GGT) зародышевые клетки ( сперматозоиды или яйцеклетки ) модифицируются путем введения функциональных генов в их геномы. Модификация зародышевой клетки приводит к тому, что все клетки организма содержат модифицированный ген. Таким образом, изменение является наследственным и передается последующим поколениям. Австралия, Канада, Германия, Израиль, Швейцария и Нидерланды [57] запрещают применение GGT на людях по техническим и этическим причинам, включая недостаточные знания о возможных рисках для будущих поколений [57] и более высокие риски по сравнению с SCGT. [58] В США нет федеральных мер контроля, специально касающихся генетической модификации человека (помимо правил FDA для терапии в целом). [57] [59] [60] [61]
В генной терапии in vivo пациенту вводят вектор (обычно вирус), который затем достигает желаемого биологического эффекта, передавая генетический материал (например, для недостающего белка) в клетки пациента. В генной терапии ex vivo , такой как терапия CAR-T , собственные клетки пациента (аутологичные) или здоровые донорские клетки (аллогенные) модифицируются вне организма (отсюда ex vivo ) с использованием вектора для экспрессии определенного белка, такого как химерный антигенный рецептор. [62]
Генная терапия in vivo считается более простой, поскольку она не требует сбора митотических клеток. Однако генная терапия ex vivo лучше переносится и меньше связана с тяжелыми иммунными реакциями. [63] Смерть Джесси Гелсингера в ходе испытания аденовирусного векторного лечения дефицита орнитинтранскарбамилазы из-за системной воспалительной реакции привела к временной остановке испытаний генной терапии в Соединенных Штатах. [64] По состоянию на 2021 год как in vivo[обновлять] , так и ex vivo терапия считаются безопасными. [65]
Концепция генной терапии заключается в исправлении генетической проблемы в ее источнике. Если, например, мутация в определенном гене вызывает выработку дисфункционального белка, приводящего (обычно рецессивно) к наследственному заболеванию, генная терапия может быть использована для доставки копии этого гена, которая не содержит вредоносной мутации и, таким образом, производит функциональный белок. Эта стратегия называется генной заместительной терапией и может быть использована для лечения наследственных заболеваний сетчатки. [17] [66]
Хотя концепция заместительной генной терапии в основном подходит для рецессивных заболеваний, были предложены новые стратегии, которые способны лечить также состояния с доминантным типом наследования.
In vivo системы редактирования генов с использованием CRISPR использовались в исследованиях на мышах для лечения рака и оказались эффективными в уменьшении опухолей. [72] : 18 In vitro система CRISPR использовалась для лечения опухолей рака ВПЧ. Векторы на основе аденоассоциированного вируса и лентивируса были направлены на введение генома для системы CRISPR. [72] : 6
Доставка ДНК в клетки может быть осуществлена несколькими методами . Два основных класса — это рекомбинантные вирусы (иногда называемые биологическими наночастицами или вирусными векторами) и голая ДНК или комплексы ДНК (невирусные методы). [73]
Для репликации вирусы вводят свой генетический материал в клетку- хозяина , обманывая клеточный аппарат хозяина, заставляя его использовать его в качестве чертежей для вирусных белков. [54] : 39 Ретровирусы идут на шаг дальше, копируя свой генетический материал в ядерный геном клетки-хозяина. Ученые используют это, заменяя часть генетического материала вируса терапевтической ДНК или РНК. [54] : 40 [74] Подобно генетическому материалу (ДНК или РНК) в вирусах, терапевтический генетический материал может быть разработан так, чтобы просто служить временным чертежом, который деградирует естественным образом, как в неинтегративных векторах , или проникать в ядро хозяина, становясь постоянной частью ядерной ДНК хозяина в инфицированных клетках. [54] : 50
Для генной терапии человека использовался ряд вирусов, включая такие вирусы, как лентивирус , аденовирусы , вирус простого герпеса , вирус коровьей оспы и аденоассоциированный вирус . [5]
Векторы вируса аденовируса (Ad) временно изменяют генетическую экспрессию клетки с помощью генетического материала, который не интегрирован в ДНК клетки-хозяина. [75] : 5 По состоянию на 2017 год такие векторы использовались в 20% испытаний генной терапии. [74] : 10 Векторы аденовируса в основном используются в лечении рака и новых генетических вакцинах, таких как вакцина против Эболы , вакцины, используемые в клинических испытаниях для ВИЧ и SARS-CoV-2 , или вакцины против рака . [75] : 5
Лентивирусные векторы на основе лентивируса , ретровируса , могут модифицировать ядерный геном клетки для постоянной экспрессии гена, хотя векторы могут быть модифицированы для предотвращения интеграции. [54] : 40,50 Ретровирусы использовались в 18% испытаний до 2018 года. [74] : 10 Libmeldy — это лечение метахроматической лейкодистрофии стволовыми клетками ex vivo , в котором используется лентивирусный вектор, и которое было одобрено Европейским медицинским агентством в 2020 году. [76]
Аденоассоциированный вирус (AAV) — это вирус, который не способен передаваться между клетками, если клетка не инфицирована другим вирусом, вирусом-помощником. Аденовирус и вирусы герпеса действуют как вирусы-помощники для AAV. AAV сохраняется внутри клетки за пределами ядерного генома клетки в течение длительного периода времени за счет образования конкатемеров , в основном организованных в виде эписом . [77] : 4 Генетический материал из векторов AAV интегрируется в ядерный геном клетки-хозяина с низкой частотой и, вероятно, опосредовано ДНК-модифицирующими ферментами клетки-хозяина. [78] : 2647 Животные модели предполагают, что интеграция генетического материала AAV в ядерный геном клетки-хозяина может вызвать гепатоцеллюлярную карциному , форму рака печени . [78] Несколько исследуемых агентов AAV были исследованы при лечении влажной возрастной макулярной дегенерации как интравитреальным , так и субретинальным подходами в качестве потенциального применения генной терапии AAV для лечения заболеваний человека. [79] [80]
Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Апрель 2021 г. ) |
Невирусные векторы для генной терапии [81] имеют определенные преимущества по сравнению с вирусными методами, такими как крупномасштабное производство и низкая иммуногенность хозяина . Однако невирусные методы изначально обеспечивали более низкие уровни трансфекции и экспрессии генов , и, таким образом, более низкую терапевтическую эффективность. Новые технологии обещают решение этих проблем с появлением более специфичного для клеток таргетирования и контроля субклеточного трафика.
Методы невирусной генной терапии включают инъекцию голой ДНК, электропорацию , генную пушку , сонопорацию , магнитофекцию , использование олигонуклеотидов , липоплексов, дендримеров и неорганических наночастиц. Эти терапевтические средства могут вводиться напрямую или через обогащение каркаса . [82] [83]
Более поздние подходы, например, те, которые реализуются такими компаниями, как Ligandal, предлагают возможность создания технологий таргетинга на клетки для различных методов генной терапии, включая РНК, ДНК и инструменты редактирования генов, такие как CRISPR. Другие компании, такие как Arbutus Biopharma и Arcturus Therapeutics , предлагают невирусные, не нацеленные на клетки подходы, которые в основном демонстрируют трофизм печени. В последние годы такие стартапы, как Sixfold Bio, GenEdit и Spotlight Therapeutics, начали решать проблему невирусной доставки генов. Невирусные методы предлагают возможность повторного дозирования и большую приспособляемость генетических полезных нагрузок, которые в будущем с большей вероятностью возьмут верх над вирусными системами доставки.
Такие компании, как Editas Medicine , Intellia Therapeutics , CRISPR Therapeutics , Casebia, Cellectis , Precision Biosciences , bluebird bio , Excision BioTherapeutics и Sangamo разработали невирусные методы редактирования генов, однако часто все еще используют вирусы для доставки материала для вставки генов после геномного расщепления управляемыми нуклеазами . Эти компании сосредоточены на редактировании генов и по-прежнему сталкиваются с серьезными препятствиями при доставке.
Компании BioNTech , Moderna Therapeutics и CureVac сосредоточены на доставке полезных грузов мРНК , что неизбежно представляет собой проблемы доставки, не связанные с вирусами.
Компании Alnylam , Dicerna Pharmaceuticals и Ionis Pharmaceuticals сосредоточены на доставке siRNA (антисмысловых олигонуклеотидов) для подавления генов, что также требует использования невирусных систем доставки.
В академическом контексте ряд лабораторий работают над доставкой ПЭГилированных частиц, которые образуют короны сывороточных белков и в основном демонстрируют поглощение, опосредованное рецепторами ЛПНП, в клетках in vivo . [84]
Были попытки лечить рак с помощью генной терапии. По состоянию на 2017 год 65% испытаний генной терапии были направлены на лечение рака. [74] : 7
Векторы аденовируса полезны для некоторых видов генной терапии рака, поскольку аденовирус может временно вставлять генетический материал в клетку, не изменяя при этом ядерный геном клетки. Эти векторы могут использоваться для добавления антигенов к раковым клеткам, вызывающим иммунный ответ, или для предотвращения ангиогенеза путем экспрессии определенных белков. [85] : 5 Вектор аденовируса используется в коммерческих продуктах Gendicine и Oncorine . [85] : 10 Другой коммерческий продукт, Rexin G , использует вектор на основе ретровируса и избирательно связывается с рецепторами, которые более выражены в опухолях. [85] : 10
Один из подходов, генная терапия самоубийства , работает путем введения генов, кодирующих ферменты, которые заставят раковую клетку умереть. Другой подход заключается в использовании онколитических вирусов , таких как Онкорин, [86] : 165 , которые являются вирусами, которые избирательно размножаются в раковых клетках, оставляя другие клетки нетронутыми. [87] : 6 [88] : 280
мРНК была предложена в качестве невирусного вектора для генной терапии рака, который временно изменит функцию раковой клетки, чтобы создавать антигены или убивать раковые клетки, и было проведено несколько испытаний. [89]
Afamitresgene autoleucel , продаваемый под торговой маркой Tecelra, является аутологичной Т-клеточной иммунотерапией, используемой для лечения синовиальной саркомы . Это генная терапия Т-клеточного рецептора (TCR). [90] Это первая одобренная FDA клеточная терапия с использованием искусственно созданных клеток для лечения солидной опухоли. [91] Он использует самоинактивирующийся лентивирусный вектор для экспрессии Т-клеточного рецептора, специфичного для MAGE-A4, антигена, ассоциированного с меланомой. [ необходима медицинская цитата ]
Были предложены и изучаются подходы генной терапии для замены дефектного гена здоровым геном для лечения некоторых генетических заболеваний. По состоянию на 2017 год 11,1% клинических испытаний генной терапии были направлены на моногенные заболевания. [74] : 9
Такие заболевания, как серповидноклеточная анемия , вызванные аутосомно-рецессивными нарушениями , при которых нормальный фенотип человека или функция клеток могут быть восстановлены в клетках, имеющих заболевание, с помощью нормальной копии мутировавшего гена, могут быть хорошими кандидатами для лечения генной терапией. [92] [93] Риски и преимущества, связанные с генной терапией серповидноклеточной анемии, неизвестны. [93]
Генная терапия использовалась в глазу . Глаз особенно подходит для векторов аденоассоциированного вируса . Voretigene neparvovec — это одобренная генная терапия для лечения наследственной оптической нейропатии Лебера . [94] : 1354 alipogene tiparvovec , лечение панкреатита, вызванного генетическим заболеванием, и Zolgensma для лечения спинальной мышечной атрофии — оба используют вектор аденоассоциированного вируса. [78] : 2647
По состоянию на 2017 год 7% испытаний генной терапии были направлены на инфекционные заболевания. 69,2% испытаний были направлены на ВИЧ , 11% — на гепатит B или C и 7,1% — на малярию . [74]
Некоторые методы генной терапии одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), Европейским агентством по лекарственным средствам (EMA) и разрешены к применению в России и Китае.
ГОСТИНИЦА | Название бренда | Тип | Производитель | Цель | Одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) | Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) получило разрешение |
---|---|---|---|---|---|---|
афамитресген аутолейцел | Тесельра | Экс витро | Адаптиммунный | синовиальная саркома | Август 2024 [90] | |
алипоген типарвовек | Глибера | В естественных условиях | Кьези Фармацевтичи | дефицит липопротеинлипазы | Изъято | |
атидарсаген аутотемцель | Либмелди, Ленмелди ( Ген арилсульфатазы А, кодирующий аутологичные клетки CD34+ ) | Экс витро | Садовая терапия | метахроматическая лейкодистрофия | Март 2024 г. [95] | Декабрь 2020 [96] |
аутологичный CD34+ | Стримвелис | Дефицит аденозиндезаминазы (ADA-SCID) | Май 2016 г. | |||
аксикабтаген цилолеуцел | Йескарта | Экс витро | Кайт фарма | крупноклеточная В-клеточная лимфома | Октябрь 2017 г. | Август 2018 г. |
беремагене геперпавек | Вьювек | В естественных условиях | Кристалл Биотех | буллезный дистрофический эпидермолиз (БЭБ) | Май 2023 [97] | |
бетибеглогенный аутотемцель | Зинтегло | бета-талассемия | Август 2022 г. [98] | Май 2019 г. | ||
брексукабтаген аутолейцел | Текартус | Экс витро | Кайт Фарма | мантийноклеточная лимфома и острый лимфобластный лейкоз | Июль 2020 [99] [100] | Декабрь 2020 [101] |
камбиогенплазмид | Неоваскулген | фактор роста эндотелия сосудов заболевание периферических артерий | ||||
деландистроген моксепарвовец | Элевидис | В естественных условиях | Катализатор | мышечная дистрофия Дюшенна | Июнь 2023 г. [102] | |
эливальдоген аутотемцель | Скайсона | церебральная адренолейкодистрофия | Июль 2021 г. | |||
exagamglogene аутотемцель | Касгеви | Экс виво | Вертекс Фармасьютикалс | серповидно-клеточная анемия | Декабрь 2023 г. [103] | |
гендицин | плоскоклеточный рак головы и шеи | |||||
идекабтаген виклеуцел | Абекма | Экс виво | Селджен | множественная миелома | Март 2021 г. [104] | |
лизокабтаген маралейцел | Брейанзи | Экс виво | Juno Терапевтика | В-клеточная лимфома | Февраль 2021 г. [105] | |
ловотибеглогенный аутотемцель | Лифгения | Экс виво | Биография Bluebird | серповидно-клеточная анемия | Декабрь 2023 г. [106] | |
надофараген фираденовец | Адстиладрин | Ферринг Фармасьютикалс | Неинвазивный рак мочевого пузыря с высоким риском, вызванный бациллой Кальметта-Герена (БЦЖ), с карциномой in situ (CIS) | Да [107] | ||
обекабтаген аутолейцел | Аукацил | Аутолус Терапевтика | острый лимфобластный лейкоз | Ноябрь 2024 [108] [109] | ||
онасемноген абепарвовец | Золгенсма | В естественных условиях | Генная терапия Novartis | спинальная мышечная атрофия тип I | Май 2019 [110] | Март 2020 [111] |
талимоген лахерпарепвек | Имлигик | В естественных условиях | Амджен | меланома | Октябрь 2015 г. [112] | Декабрь 2015 [113] |
тисагенлеклеуцел | Кимрия | В-клеточный лимфобластный лейкоз | Август 2018 г. | |||
валоктокоген роксапарвовец | Роктавианский | БиоМарин Интернешнл Лимитед | гемофилия А | Август 2022 г. [114] [115] [116] | ||
воретиген непарвовец | Люкстурна | В естественных условиях | Спарк Терапевтика | биаллельная мутация RPE65, ассоциированная с врожденным амаврозом Лебера | Декабрь 2017 [117] | Ноябрь 2018 [118] |
Некоторые из нерешенных проблем включают в себя:
В ходе испытаний генной терапии были зарегистрированы три случая смерти пациентов, что поставило эту область под пристальное внимание. Первым был случай Джесси Гелсингера , который умер в 1999 году из-за реакции иммунного отторжения. [128] [129] Один пациент с X-SCID умер от лейкемии в 2003 году. [13] В 2007 году пациент с ревматоидным артритом умер от инфекции; последующее расследование пришло к выводу, что смерть не была связана с генной терапией. [130]
Положения, касающиеся генетической модификации, являются частью общих рекомендаций по биомедицинским исследованиям с участием человека. [ необходима цитата ] В этой области нет международных договоров, имеющих обязательную юридическую силу, но существуют рекомендации для национальных законов от различных органов. [ необходима цитата ]
Хельсинкская декларация (Этические принципы медицинских исследований с участием людей) была изменена Генеральной ассамблеей Всемирной медицинской ассоциации в 2008 году. Этот документ содержит принципы, которые врачи и исследователи должны учитывать при привлечении людей в качестве объектов исследования. Заявление об исследованиях генной терапии, инициированное Организацией генома человека (HUGO) в 2001 году, обеспечивает правовую основу для всех стран. Документ HUGO подчеркивает свободу человека и соблюдение прав человека, а также предлагает рекомендации по соматической генной терапии, включая важность признания общественной обеспокоенности по поводу таких исследований. [131]
Ни одно федеральное законодательство не устанавливает протоколы или ограничения относительно генной инженерии человека. Этот предмет регулируется пересекающимися правилами местных и федеральных агентств, включая Министерство здравоохранения и социальных служб , FDA и Консультативный комитет по рекомбинантной ДНК NIH. Исследователи, ищущие федеральные средства для исследования нового препарата (обычно это касается соматической генной инженерии человека), должны соблюдать международные и федеральные руководящие принципы по защите людей. [132]
NIH выступает в качестве основного регулятора генной терапии для исследований, финансируемых из федерального бюджета. Исследованиям, финансируемым из частных источников, рекомендуется следовать этим правилам. NIH предоставляет финансирование для исследований, которые разрабатывают или улучшают методы генной инженерии, а также для оценки этики и качества текущих исследований. NIH ведет обязательный реестр протоколов исследований генной инженерии человека, который включает все проекты, финансируемые из федерального бюджета. [133]
Консультативный комитет NIH опубликовал набор руководств по генной манипуляции. [134] В руководствах обсуждается безопасность лабораторных исследований, а также подопытные люди и различные типы экспериментов, включающие генетические изменения. Несколько разделов конкретно касаются генной инженерии человека, включая раздел III-C-1. В этом разделе описываются требуемые процессы рассмотрения и другие аспекты при получении одобрения на начало клинических исследований, включающих генетический перенос в человека-пациента. [135] Протокол клинического испытания генной терапии должен быть одобрен Консультативным комитетом по рекомбинантной ДНК NIH до начала любого клинического испытания; это отличается от любого другого вида клинического испытания. [134]
Как и в случае с другими видами лекарств, FDA регулирует качество и безопасность продуктов генной терапии и контролирует, как эти продукты используются в клинической практике. Терапевтическое изменение генома человека подпадает под те же нормативные требования, что и любое другое медицинское лечение. Исследования с участием людей, такие как клинические испытания , должны быть рассмотрены и одобрены FDA и Институциональным наблюдательным советом . [136] [137]
Спортсмены могут использовать технологии генной терапии для улучшения своих результатов. [138] Генный допинг не известен, но множественная генная терапия может иметь такие эффекты. Кайзер и др. утверждают, что генный допинг может уравнять шансы , если все спортсмены получат равный доступ. Критики утверждают, что любое терапевтическое вмешательство в нетерапевтических/улучшающих целях подрывает этические основы медицины и спорта. [139]
Генная инженерия может быть использована для лечения болезней, а также для изменения внешнего вида, метаболизма и даже улучшения физических возможностей и умственных способностей, таких как память и интеллект . Этические утверждения о зародышевой инженерии включают убеждения, что каждый плод имеет право оставаться генетически немодифицированным, что родители имеют право генетически модифицировать свое потомство, и что каждый ребенок имеет право родиться свободным от предотвратимых болезней. [140] [141] [142] Для родителей генная инженерия может рассматриваться как еще один метод улучшения ребенка, который можно добавить к диете, физическим упражнениям, образованию, обучению, косметике и пластической хирургии. [143] [144] Другой теоретик утверждает, что моральные соображения ограничивают, но не запрещают зародышевую инженерию. [145]
Выпуск журнала «Биоэтика» за 2020 год был посвящен моральным вопросам, связанным с генной инженерией зародышевых линий у людей. [146]
Возможные схемы регулирования включают полный запрет, предоставление всем или профессиональное саморегулирование. Совет по этическим и судебным вопросам Американской медицинской ассоциации заявил, что «генетические вмешательства для улучшения черт следует считать допустимыми только в строго ограниченных ситуациях: (1) явные и значимые преимущества для плода или ребенка; (2) отсутствие компромисса с другими характеристиками или чертами; и (3) равный доступ к генетической технологии, независимо от дохода или других социально-экономических характеристик». [147]
Еще в начале истории биотехнологии , в 1990 году, были ученые, выступавшие против попыток изменить зародышевую линию человека с помощью этих новых инструментов, [148] и такие опасения сохранялись по мере развития технологий. [149] [150] С появлением новых методов, таких как CRISPR , в марте 2015 года группа ученых призвала ввести всемирный мораторий на клиническое использование технологий редактирования генов для редактирования генома человека таким образом, чтобы его можно было наследовать. [151] [152] [153] [154] В апреле 2015 года исследователи вызвали споры, когда сообщили о результатах фундаментальных исследований по редактированию ДНК нежизнеспособных человеческих эмбрионов с использованием CRISPR. [155] [156] Комитет Американской национальной академии наук и Национальной академии медицины оказал квалифицированную поддержку редактированию генома человека в 2017 году [157] [158] после того, как были найдены ответы на проблемы безопасности и эффективности, «но только для серьезных состояний под строгим надзором». [159]
This section may be too long and excessively detailed. (November 2018) |
В 1972 году Фридман и Роблин опубликовали статью в журнале Science под названием «Генная терапия генетических заболеваний человека?». [160] Роджерс (1970) был процитирован за предложение использовать экзогенную хорошую ДНК для замены дефектной ДНК у людей с генетическими дефектами. [161]
В 1984 году была разработана система ретровирусных векторов, которая могла эффективно вставлять чужеродные гены в хромосомы млекопитающих. [162]
Первое одобренное клиническое исследование генной терапии в США состоялось 14 сентября 1990 года в Национальном институте здравоохранения (NIH) под руководством Уильяма Френча Андерсона . [163] Четырехлетняя Эшанти ДеСильва получила лечение от генетического дефекта, который привел к дефициту аденозиндезаминазы (ADA-SCID), тяжелому дефициту иммунной системы. Дефектный ген клеток крови пациентки был заменен функциональным вариантом. Иммунная система Эшанти была частично восстановлена терапией. Производство недостающего фермента было временно стимулировано, но новые клетки с функциональными генами не были созданы. Она вела нормальную жизнь только благодаря регулярным инъекциям, проводимым каждые два месяца. Эффект был успешным, но временным. [164]
Генная терапия рака была введена в 1992/93 годах (Trojan et al. 1993). [165] Лечение мультиформной глиобластомы , злокачественной опухоли мозга, исход которой всегда летальный, проводилось с использованием вектора, экспрессирующего антисмысловую РНК IGF-I (клиническое исследование одобрено протоколом NIH № 1602 24 ноября 1993 года [166] и FDA в 1994 году). Эта терапия также представляет собой начало иммуногенной терапии рака, лечения, которое оказывается эффективным благодаря противоопухолевому механизму антисмысловой РНК IGF-I, который связан с сильными иммунными и апоптотическими явлениями.
В 1992 году Клаудио Бординон , работая в Университете Вита-Салюте Сан-Раффаэле , выполнил первую процедуру генной терапии с использованием гемопоэтических стволовых клеток в качестве векторов для доставки генов, предназначенных для исправления наследственных заболеваний . [167] В 2002 году эта работа привела к публикации первого успешного лечения генной терапии для ADA-SCID. Успех многоцентрового исследования по лечению детей с SCID ( тяжелый комбинированный иммунодефицит или болезнь «мальчика в пузыре»), проводившегося в 2000 и 2002 годах, был поставлен под сомнение, когда у двух из десяти детей, проходивших лечение в парижском центре исследования, развилось состояние, похожее на лейкемию. Клинические испытания были временно приостановлены в 2002 году, но возобновлены после нормативного обзора протокола в США, Великобритании, Франции, Италии и Германии. [168]
В 1993 году Эндрю Гобеа родился с SCID после пренатального генетического скрининга . Кровь была взята из плаценты и пуповины его матери сразу после рождения, чтобы получить стволовые клетки. Аллель , который кодирует аденозиндезаминазу (ADA), был получен и вставлен в ретровирус. Ретровирусы и стволовые клетки были смешаны, после чего вирусы вставили ген в хромосомы стволовых клеток. Стволовые клетки, содержащие рабочий ген ADA, были введены в кровь Эндрю. Инъекции фермента ADA также делались еженедельно. В течение четырех лет Т-клетки (белые кровяные клетки), вырабатываемые стволовыми клетками, производили ферменты ADA с использованием гена ADA. Через четыре года потребовалось дополнительное лечение. [169]
В 1996 году Луиджи Нальдини и Дидье Троно разработали новый класс векторов генной терапии на основе ВИЧ, способных инфицировать неделящиеся клетки, которые с тех пор широко использовались в клинических и исследовательских целях, став пионерами в области лентивирусных векторов в генной терапии . [170]
Смерть Джесси Гелсингера в 1999 году затруднила исследования генной терапии в США. [171] [172] В результате FDA приостановило несколько клинических испытаний в ожидании переоценки этических и процедурных норм. [173]
Модифицированная стратегия генной терапии антисмысловой РНК IGF-I (NIH № 1602) [166] с использованием подхода антисмысловой/тройной спирали анти-IGF-I была зарегистрирована в 2002 году в ходе клинического испытания генной терапии Wiley - № 635 и 636. Подход показал многообещающие результаты при лечении шести различных злокачественных опухолей: глиобластомы , рака печени, толстой кишки, простаты, матки и яичников (совместная научная программа НАТО по генной терапии США, Франции, Польши № LST 980517, проведенная Дж. Трояном) (Троян и др., 2012). Эта терапия антигеном антисмысловой/тройной спирали доказала свою эффективность благодаря механизму, одновременно останавливающему экспрессию IGF-I на уровнях трансляции и транскрипции, усиливающему противоопухолевый иммунный и апоптотический феномены.
Серповидноклеточную анемию можно лечить у мышей. [174] Мыши, которые имеют по сути тот же дефект, который вызывает случаи заболевания у людей, использовали вирусный вектор, чтобы вызвать выработку фетального гемоглобина (HbF), который обычно прекращает вырабатываться вскоре после рождения. У людей использование гидроксимочевины для стимуляции выработки HbF временно облегчает симптомы серповидноклеточной анемии. Исследователи продемонстрировали, что это лечение является более постоянным средством для увеличения терапевтической выработки HbF. [175]
Новый подход генной терапии исправил ошибки в РНК-мессенджере, полученные из дефектных генов. Эта техника имеет потенциал для лечения талассемии , кистозного фиброза и некоторых видов рака. [176]
Исследователи создали липосомы диаметром 25 нанометров, которые могут переносить терапевтическую ДНК через поры в ядерной мембране . [177]
В 2003 году исследовательская группа впервые вставила гены в мозг. Они использовали липосомы, покрытые полимером под названием полиэтиленгликоль , который в отличие от вирусных векторов достаточно мал, чтобы преодолеть гематоэнцефалический барьер . [178]
Короткие фрагменты двухцепочечной РНК (короткие интерферирующие РНК или siRNA ) используются клетками для деградации РНК определенной последовательности. Если siRNA разработана для соответствия РНК, скопированной с дефектного гена, то аномальный белковый продукт этого гена не будет произведен. [179]
Гендицин — это генная терапия рака, которая доставляет ген- супрессор опухолей p53 с помощью сконструированного аденовируса . В 2003 году он был одобрен в Китае для лечения плоскоклеточного рака головы и шеи . [31]
В марте исследователи объявили об успешном использовании генной терапии для лечения двух взрослых пациентов с Х-сцепленной хронической гранулематозной болезнью , болезнью, которая поражает миелоидные клетки и повреждает иммунную систему . Исследование является первым, которое показало, что генная терапия может лечить миелоидную систему. [180]
В мае группа ученых сообщила о способе предотвращения отторжения иммунной системой недавно введенного гена. [181] Подобно трансплантации органов , генная терапия страдает от этой проблемы. Иммунная система обычно распознает новый ген как чужеродный и отвергает клетки, его несущие. В исследовании использовалась недавно обнаруженная сеть генов, регулируемых молекулами, известными как микроРНК . Эта естественная функция выборочно скрывала их терапевтический ген в клетках иммунной системы и защищала его от обнаружения. Мыши, инфицированные геном, содержащим целевую последовательность микроРНК иммунной клетки, не отторгали ген.
В августе ученые успешно вылечили метастатическую меланому у двух пациентов, используя Т-клетки-киллеры, генетически перенацеленные на атаку раковых клеток. [182]
В ноябре исследователи сообщили об использовании VRX496, иммунотерапии на основе генов для лечения ВИЧ , которая использует лентивирусный вектор для доставки антисмыслового гена против оболочки ВИЧ . В клиническом испытании фазы I лечились пять субъектов с хронической ВИЧ-инфекцией, которые не отреагировали по крайней мере на два антиретровирусных режима. Однократная внутривенная инфузия аутологичных Т-клеток CD4 , генетически модифицированных с помощью VRX496, хорошо переносилась. У всех пациентов была стабильная или сниженная вирусная нагрузка; у четырех из пяти пациентов было стабильное или повышенное количество Т-клеток CD4. У всех пяти пациентов был стабильный или повышенный иммунный ответ на антигены ВИЧ и другие патогены . Это была первая оценка лентивирусного вектора, введенного в клиническом испытании на людях в США. [183] [184]
В мае 2007 года исследователи объявили о первом испытании генной терапии для наследственного заболевания сетчатки . Первая операция была проведена на 23-летнем британском мужчине Роберте Джонсоне в начале 2007 года. [185]
Врожденный амавроз Лебера — наследственное заболевание, вызывающее слепоту, вызванное мутациями в гене RPE65 . Результаты небольшого клинического исследования на детях были опубликованы в апреле. [17] Доставка рекомбинантного аденоассоциированного вируса (AAV), несущего RPE65, дала положительные результаты. В мае еще две группы сообщили о положительных результатах в независимых клинических исследованиях с использованием генной терапии для лечения этого состояния. Во всех трех клинических исследованиях у пациентов восстановилось функциональное зрение без явных побочных эффектов. [17] [18] [19] [20]
В сентябре исследователям удалось наделить беличьих обезьян трихроматическим зрением . [186] В ноябре 2009 года исследователи остановили смертельное генетическое заболевание, называемое адренолейкодистрофией, у двух детей, используя вектор лентивируса для доставки функционирующей версии ABCD1 , гена, который мутирует при заболевании. [187]
В апрельской статье сообщалось, что генная терапия решает проблему ахроматопсии (дальтонизма) у собак, воздействуя на колбочковые фоторецепторы. Функция колбочек и дневное зрение были восстановлены по крайней мере на 33 месяца у двух молодых особей. Терапия оказалась менее эффективной для старых собак. [188]
В сентябре было объявлено, что 18-летний пациент мужского пола во Франции с большой бета-талассемией был успешно вылечен. [189] Большая бета-талассемия — это наследственное заболевание крови , при котором отсутствует бета-гемоглобин , и пациенты зависят от регулярных пожизненных переливаний крови . [190] Методика использовала лентивирусный вектор для трансдукции гена человеческого β-глобина в очищенную кровь и клетки костного мозга , полученные от пациента в июне 2007 года. [191] Уровень гемоглобина у пациента был стабильным на уровне 9–10 г/дл. Около трети гемоглобина содержало форму, введенную вирусным вектором, и переливания крови не потребовались. [191] [192] Были запланированы дальнейшие клинические испытания. [193] Трансплантация костного мозга является единственным методом лечения талассемии, но 75% пациентов не находят подходящего донора. [192]
Иммуногенная терапия рака с использованием модифицированного антигена, антисмыслового/тройного спирали была введена в Южной Америке в 2010/11 в Университете Ла Сабана, Богота (Этический комитет 14 декабря 2010 г., № P-004-10). Учитывая этический аспект генной диагностики и генной терапии, нацеленной на IGF-I, были вылечены опухоли, экспрессирующие IGF-I, т. е. рак легких и эпидермиса (Trojan et al. 2016). [194] [195]
В 2007 и 2008 годах мужчина ( Тимоти Рэй Браун ) был излечен от ВИЧ путем повторной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (см. также аллогенная трансплантация стволовых клеток , аллогенная трансплантация костного мозга , аллотрансплантация ) с двойной мутацией дельта-32, которая отключает рецептор CCR5 . Это лечение было принято медицинским сообществом в 2011 году. [196] Оно требовало полной абляции существующего костного мозга , что очень изнурительно. [197]
В августе было подтверждено, что двое из трех участников пилотного исследования излечились от хронического лимфолейкоза (ХЛЛ). Терапия использовала генетически модифицированные Т-клетки для атаки клеток, которые экспрессировали белок CD19 для борьбы с болезнью. [26] В 2013 году исследователи объявили, что 26 из 59 пациентов достигли полной ремиссии, а у исходного пациента опухоль не появилась. [198]
Терапия кардиомиоцитов плазмидной ДНК человека HGF изучается как потенциальное лечение ишемической болезни сердца , а также как лечение повреждений, возникающих в сердце после инфаркта миокарда . [199] [200]
В 2011 году Неоваскулген был зарегистрирован в России как первый в своем классе генно-терапевтический препарат для лечения заболеваний периферических артерий , включая критическую ишемию конечностей ; он доставляет ген, кодирующий VEGF . [32] Неоваскулоген — это плазмида , кодирующая промотор ЦМВ и 165-аминокислотную форму VEGF . [201] [202]
В июле FDA одобрило клинические испытания первой фазы на пациентах с большой талассемией в США для 10 участников. [203] Ожидалось, что исследование продлится до 2015 года. [193]
В июле 2012 года Европейское агентство по лекарственным средствам впервые рекомендовало одобрить генную терапию в Европе и США. Лечение использовало Alipogene tiparvovec (Glybera) для компенсации дефицита липопротеинлипазы , который может вызвать тяжелый панкреатит . [204] Рекомендация была одобрена Европейской комиссией в ноябре 2012 года, [16] [33] [205] [206] и коммерческое внедрение началось в конце 2014 года. [207] Ожидалось, что стоимость Alipogene tiparvovec составит около 1,6 миллиона долларов за курс лечения в 2012 году, [208] пересмотренная до 1 миллиона долларов в 2015 году, [209] что сделало его самым дорогим лекарством в мире на тот момент. [210] По состоянию на 2016 год [update], только пациенты, проходившие лечение в клинических испытаниях, и пациент, заплативший полную стоимость лечения, получили препарат. [211]
В декабре 2012 года сообщалось, что 10 из 13 пациентов с множественной миеломой находились в состоянии ремиссии «или очень близко к ней» через три месяца после инъекции лечения с использованием генетически модифицированных Т-клеток для воздействия на белки NY-ESO-1 и LAGE-1, которые существуют только в клетках раковой миеломы. [28]
В марте исследователи сообщили, что трое из пяти взрослых пациентов, у которых был острый лимфоцитарный лейкоз (ОЛЛ), находились в состоянии ремиссии в течение пяти месяцев - двух лет после лечения генетически модифицированными Т-клетками , которые атаковали клетки с генами CD19 на их поверхности, то есть все В-клетки , раковые или нет. Исследователи полагали, что иммунная система пациентов будет производить нормальные Т-клетки и В-клетки через пару месяцев. Им также пересадили костный мозг. У одного пациента случился рецидив, и он умер, а один умер от тромба, не связанного с заболеванием. [27]
После обнадеживающих испытаний фазы I в апреле исследователи объявили, что начинают клинические испытания фазы II (называемые CUPID2 и SERCA-LVAD) на 250 пациентах [212] в нескольких больницах для борьбы с сердечными заболеваниями . Терапия была разработана для повышения уровня SERCA 2, белка в сердечных мышцах, что улучшает мышечную функцию. [213] Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) присвоило этому препарату статус прорывной терапии для ускорения процесса испытаний и одобрения. [214] В 2016 году сообщалось, что в ходе испытания CUPID 2 не было обнаружено никаких улучшений. [215]
В июле исследователи сообщили о многообещающих результатах для шести детей с двумя тяжелыми наследственными заболеваниями, которых лечили частично дезактивированным лентивирусом для замены дефектного гена и через 7–32 месяца. У трех детей была метахроматическая лейкодистрофия , из-за которой дети теряют когнитивные и двигательные навыки. [216] У других детей был синдром Вискотта-Олдрича , из-за которого они уязвимы для инфекции, аутоиммунных заболеваний и рака. [217] Последующие испытания с генной терапией еще у шести детей с синдромом Вискотта-Олдрича также были объявлены многообещающими. [218] [219]
В октябре исследователи сообщили, что двое детей, родившихся с тяжелым комбинированным иммунодефицитом аденозиндезаминазы (ADA-SCID), лечились генетически модифицированными стволовыми клетками 18 месяцев назад, и что их иммунная система показывала признаки полного восстановления. Еще трое детей добились прогресса. [24] В 2014 году еще 18 детей с ADA-SCID были вылечены с помощью генной терапии. [220] У детей с ADA-SCID не функционирует иммунная система, и их иногда называют «детями пузыря». [24]
Также в октябре исследователи сообщили, что в начале 2011 года они лечили шесть человек с гемофилией с помощью аденоассоциированного вируса. Более двух лет спустя все шесть вырабатывали фактор свертывания крови . [24] [221]
В январе исследователи сообщили, что шесть пациентов с хориоидеремией прошли лечение аденоассоциированным вирусом с копией REP1 . В течение периода от шести месяцев до двух лет у всех улучшилось зрение. [66] [222] К 2016 году 32 пациента прошли лечение с положительными результатами, и исследователи надеялись, что лечение будет долгосрочным. [21] Хориоидеремия — это наследственное генетическое заболевание глаз, не имеющее одобренного лечения, приводящее к потере зрения.
В марте исследователи сообщили, что 12 пациентов с ВИЧ прошли лечение с 2009 года в ходе испытания с использованием генетически модифицированного вируса с редкой мутацией ( дефицит CCR5 ), который, как известно, защищает от ВИЧ, и результаты были многообещающими. [223] [224]
Клинические испытания генной терапии серповидноклеточной анемии начались в 2014 году. [225] [226]
В феврале LentiGlobin BB305 , генно-терапевтическое лечение, проходящее клинические испытания для лечения бета-талассемии, получило статус «прорыва» от FDA после того, как нескольким пациентам удалось отказаться от частых переливаний крови, обычно необходимых для лечения этого заболевания. [227]
В марте исследователи доставили рекомбинантный ген , кодирующий широко нейтрализующее антитело , обезьянам, инфицированным обезьяньим ВИЧ ; клетки обезьян вырабатывали антитело , которое очищало их от ВИЧ. Метод называется иммунопрофилактикой путем переноса генов (IGT). Проводились испытания на животных антител к Эболе, малярии, гриппу и гепатиту. [228] [229]
В марте ученые, включая изобретателя CRISPR Дженнифер Дудна , призвали к всемирному мораторию на генную терапию зародышевой линии, написав, что «ученые должны избегать даже попыток, в слабых юрисдикциях, модификации генома зародышевой линии для клинического применения на людях», пока все последствия «не будут обсуждены научными и правительственными организациями». [151] [152] [153] [154]
В декабре ученые ведущих мировых академий призвали ввести мораторий на наследуемое редактирование генома человека , включая те, которые связаны с технологиями CRISPR-Cas9 [230], но при этом фундаментальные исследования, включая редактирование генов эмбрионов, должны продолжаться. [231]
Исследователи успешно вылечили мальчика с буллезным эпидермолизом, используя кожные трансплантаты, выращенные из его собственных клеток кожи, генетически измененных для устранения мутации, вызвавшей его заболевание. [232]
В ноябре исследователи объявили, что они лечили девочку, Лейлу Ричардс, экспериментальным методом с использованием донорских Т-клеток, генетически модифицированных с помощью TALEN для атаки раковых клеток. Спустя год после лечения она все еще была свободна от рака (высокоагрессивная форма острого лимфобластного лейкоза [ОЛЛ]). [233] Дети с высокоагрессивным ОЛЛ обычно имеют очень плохой прогноз, и болезнь Лейлы считалась терминальной до лечения. [234] [235]
В апреле Комитет по лекарственным препаратам для человека Европейского агентства по лекарственным средствам одобрил генотерапевтическое лечение под названием Strimvelis [236] [237] , а Европейская комиссия одобрила его в июне. [238] Это лечение детей, рожденных с дефицитом аденозиндезаминазы и не имеющих функционирующей иммунной системы. Это было второе генотерапевтическое лечение, одобренное в Европе. [239]
В октябре китайские ученые сообщили, что они начали испытание по генетической модификации Т-клеток у 10 взрослых пациентов с раком легких и повторной инъекции модифицированных Т-клеток обратно в их тела для атаки раковых клеток. У Т-клеток был удален белок PD-1 (который останавливает или замедляет иммунный ответ) с помощью CRISPR-Cas9. [240] [241]
Систематический обзор Cochrane 2016 года , рассматривающий данные четырех испытаний по местной генной терапии регулятора трансмембранной проводимости (CFTR) при кистозном фиброзе, не поддерживает ее клиническое использование в виде тумана, вдыхаемого в легкие для лечения пациентов с кистозным фиброзом с легочными инфекциями. В одном из четырех испытаний были обнаружены слабые доказательства того, что терапия переноса гена CFTR на основе липосом может привести к небольшому улучшению дыхания у людей с CF. Эти слабые доказательства недостаточны для того, чтобы дать клиническую рекомендацию для рутинной генной терапии CFTR. [242]
В феврале компания Kite Pharma объявила о результатах клинического испытания CAR-T -клеток у примерно ста человек с прогрессирующей неходжкинской лимфомой . [243]
В марте французские ученые сообщили о клинических исследованиях генной терапии для лечения серповидноклеточной анемии . [244]
В августе FDA одобрило тисагенлеклейцел для лечения острого лимфобластного лейкоза . [245] Тисагенлеклейцел — это адаптивная клеточная терапия для лечения острого лимфобластного лейкоза В-клеток ; Т-клетки у человека с раком извлекаются, генетически модифицируются для создания специфического рецептора Т-клеток (химерного рецептора Т-клеток или «CAR-T»), который реагирует на рак, и вводятся обратно человеку. Т-клетки модифицируются для воздействия на белок CD19 , который распространен на В-клетках. Это первая форма генной терапии, одобренная в Соединенных Штатах. В октябре аналогичная терапия под названием аксикабтаген цилолеуцел была одобрена для лечения неходжкинской лимфомы. [246]
В октябре биофизик и биохакер Джозайя Зайнер заявил, что осуществил первое редактирование генома человека in vivo в форме самостоятельной терапии. [247] [248]
13 ноября ученые-медики, работающие с компанией Sangamo Therapeutics , головной офис которой находится в Ричмонде, Калифорния , объявили о первой в истории терапии редактирования генов внутри тела человека . [249] [250] Лечение, разработанное для постоянной вставки здоровой версии дефектного гена, вызывающего синдром Хантера , было проведено 44-летнему Брайану Маде и является частью первого в мире исследования по постоянному редактированию ДНК внутри тела человека. [251] Успешность вставки гена была позже подтверждена. [252] [253] Клинические испытания, проводимые компанией Sangamo с использованием редактирования генов с использованием нуклеазы цинковых пальцев (ZFN), продолжаются. [254]
В декабре были опубликованы результаты использования аденоассоциированного вируса с фактором свертывания крови VIII для лечения девяти пациентов с гемофилией А. У шести из семи пациентов, получавших высокодозный режим, уровень фактора свертывания крови VIII повысился до нормального уровня. Режимы с низкой и средней дозами не оказали никакого влияния на уровень свертывания крови у пациентов. [255] [256]
В декабре FDA одобрило воретиген непарвовец , первую генную терапию in vivo , для лечения слепоты, вызванной врожденным амаврозом Лебера . [257] Стоимость этого лечения составляет 850 000 долларов США за оба глаза. [258] [259]
В мае FDA одобрило препарат онасемноген абепарвовец (Золгенсма) для лечения спинальной мышечной атрофии у детей младше двух лет. Цена на Золгенсма была установлена в размере 2,125 млн долларов США за дозу, что сделало его самым дорогим препаратом в истории. [260]
В мае EMA одобрило бетабеглогенный аутотемцел (Zynteglo) для лечения бета-талассемии у людей в возрасте двенадцати лет и старше. [261] [262]
В июле компании Allergan и Editas Medicine объявили о проведении клинического испытания фазы I/II препарата AGN-151587 для лечения врожденного амавроза Лебера 10. [263] Это одно из первых исследований терапии редактирования генов человека in vivo на основе CRISPR , где редактирование происходит внутри организма человека. [264] Первая инъекция системы CRISPR-Cas была подтверждена в марте 2020 года. [265]
Exagamglogene autotemcel , терапия редактирования генов человека на основе CRISPR , использовалась для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии в клинических испытаниях. [266]
В мае онасемноген абепарвовец (Золгенсма) был одобрен Европейским союзом для лечения спинальной мышечной атрофии у людей, которые либо имеют клинические симптомы СМА типа 1, либо имеют не более трех копий гена SMN2 , независимо от массы тела или возраста. [267]
В августе Audentes Therapeutics сообщила, что трое из 17 детей с Х-сцепленной миотубулярной миопатией, участвовавших в клиническом испытании генной терапии на основе AAV8 AT132, умерли. Было высказано предположение, что лечение, дозировка которого основана на массе тела, оказывает непропорционально токсическое воздействие на более тяжелых пациентов, поскольку трое умерших пациентов были тяжелее остальных. [268] [269] Испытание было приостановлено на клиническом этапе. [270]
15 октября Комитет по лекарственным препаратам для человека (CHMP) Европейского агентства по лекарственным средствам (EMA) принял положительное заключение, рекомендовав выдать разрешение на продажу лекарственного препарата Libmeldy (аутологичная популяция, обогащенная клетками CD34+, которая содержит гемопоэтические стволовые и прогениторные клетки, трансдуцированные ex vivo с использованием лентивирусного вектора, кодирующего ген человеческой арилсульфатазы A), генная терапия для лечения детей с «поздней инфантильной» (LI) или «ранней ювенильной» (EJ) формами метахроматической лейкодистрофии (MLD). [271] Действующее вещество Libmeldy состоит из собственных стволовых клеток ребенка, которые были модифицированы для содержания рабочих копий гена ARSA. [271] Когда модифицированные клетки вводятся обратно пациенту в виде одноразовой инфузии, ожидается, что клетки начнут вырабатывать фермент ARSA, который разрушает накопление сульфатидов в нервных клетках и других клетках организма пациента. [272] Libmeldy был одобрен для медицинского применения в ЕС в декабре 2020 года. [273]
15 октября французская биотехнологическая компания Lysogene сообщила о смерти пациента, которому был назначен препарат LYS-SAF302 — экспериментальное генное терапевтическое лечение мукополисахаридоза типа IIIA (синдром Санфилиппо типа A). [274]
В мае сообщалось о новом методе с использованием измененной версии ВИЧ в качестве лентивирусного вектора при лечении 50 детей с ADA-SCID , в результате чего у 48 из них были получены положительные результаты [275] [276] [277]. Ожидается, что этот метод будет безопаснее, чем векторы ретровирусов , обычно используемые в предыдущих исследованиях SCID, где обычно наблюдалось развитие лейкемии [278] , и уже использовался в 2019 году, но в меньшей группе с X-SCID. [279] [280] [281] [282]
В июне клиническое исследование на шести пациентах, страдающих транстиретиновым амилоидозом, показало снижение концентрации неправильно свернутого белка транстретина (TTR) в сыворотке крови посредством инактивации гена TTR на основе CRISPR в клетках печени, при этом наблюдалось среднее снижение на 52% и 87% в группах с более низкой и более высокой дозой. Это было сделано in vivo без изъятия клеток у пациента для их редактирования и последующей реинфузии. [283] [284] [285]
В июле были опубликованы результаты небольшого исследования фазы I генной терапии , в котором сообщалось о наблюдении за восстановлением дофамина у семи пациентов в возрасте от 4 до 9 лет, страдающих дефицитом декарбоксилазы ароматических L-аминокислот (дефицит AADC). [286] [287] [288]
В феврале было объявлено о первой в истории генной терапии болезни Тея-Сакса , которая использует аденоассоциированный вирус для доставки правильной инструкции для гена HEXA на клетки мозга, вызывающие заболевание. Только двое детей были частью сострадательного испытания, показавшего улучшения по сравнению с естественным течением болезни и отсутствие побочных эффектов, связанных с вектором . [289] [290] [291]
В мае эладокаген экзупарвовец рекомендован к одобрению Европейской комиссией. [292] [293]
В июле были объявлены результаты кандидата на генную терапию гемофилии B под названием FLT180, который работает с использованием аденоассоциированного вируса (AAV) для восстановления белка фактора свертывания крови IX (FIX); нормальные уровни белка наблюдались при низких дозах терапии, но для снижения риска иммунных реакций, связанных с вектором, потребовалась иммуносупрессия. [294] [295] [296]
В декабре 13-летняя девочка, у которой был диагностирован острый лимфобластный лейкоз Т-клеток, была успешно вылечена в больнице Грейт-Ормонд-стрит (GOSH) в первом задокументированном случае использования терапевтического редактирования генов для этой цели, после шести месяцев экспериментального лечения, когда все попытки других методов лечения потерпели неудачу. Процедура включала перепрограммирование здоровой Т-клетки для уничтожения раковых Т-клеток, чтобы сначала избавить ее от лейкемии, а затем восстановить ее иммунную систему с использованием здоровых иммунных клеток. [297] Команда GOSH использовала редактирование BASE и ранее лечила случай острого лимфобластного лейкоза в 2015 году с помощью TALEN . [235]
В мае 2023 года FDA одобрило препарат беремаген геперпавек для лечения ран у людей с дистрофическим буллезным эпидермолизом (DEB), который применяется в виде местного геля, который доставляет вектор вируса простого герпеса типа 1 (HSV-1), кодирующий ген цепи коллагена типа VII альфа 1 ( COL7A1 ), который дисфункционален у людей, страдающих DEB. В одном исследовании было обнаружено, что 65% ран, обработанных Vyjuvek, полностью закрылись, в то время как только 26% ран, обработанных плацебо, закрылись через 24 недели. [97] Также сообщалось о его использовании в качестве глазных капель для пациента с DEB, у которого была потеря зрения из-за обширного образования волдырей, с хорошими результатами. [298]
В июне 2023 года FDA выдало ускоренное одобрение препарата Элевидис для лечения мышечной дистрофии Дюшенна (МДД) только для мальчиков в возрасте от 4 до 5 лет, поскольку они с большей вероятностью получат пользу от терапии, которая заключается в однократной внутривенной инфузии вируса (вектор AAV rh74), который доставляет функционирующий ген «микродистрофина» (138 кДа ) в мышечные клетки, чтобы он действовал вместо нормального дистрофина (427 кДа), который мутирует при этом заболевании. [102]
В июле 2023 года было сообщено, что был разработан новый метод воздействия на экспрессию генов посредством постоянного тока. [299]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI inactive as of November 2024 (link){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI inactive as of November 2024 (link)