Исследователи из Пекинского университета впервые использовали технологию редактирования генома CRISPR для лечения взрослого пациента с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Такой способ не помог избавить организм испытуемого от опасного вируса, тем не менее учёные называют результаты успешными.
Как объясняет руководитель исследования профессор Хункуй Дэн (Hongkui Deng), излечение двух ВИЧ-инфицированных пациентов из Берлина и Лондона вдохновило его команду на проведение собственного эксперимента.
Напомним, что Тимоти Рэй Браун (Timothy Ray Brown) известен как "берлинский пациент, ставший первым человеком, вылечившимся от ВИЧ". В 2007 году ему провели трансплантацию костного мозга в рамках лечения другого опасного состояния – лейкемии. При этом донор костного мозга обладал мутацией в гене под названием CCR5, которая дарит носителю своего рода иммунитет к ВИЧ.
Этот ген определяет работу рецептора на поверхности лейкоцитов, который опасный вирус использует в качестве "порта" для внедрения в клетки. Но у людей с мутацией в обеих копиях гена CCR5 этот рецептор деформирован, в результате чего определённые штаммы ВИЧ не могут проникнуть в клетки.
После проведения трансплантации костного мозга у Брауна не было обнаружено никаких признаков ВИЧ в его крови.
Спустя некоторое время ещё один пациент из Лондона также смог вылечиться от ВИЧ подобным образом.
Но обе эти истории спасения сопровождает одно "но": трудно найти донора костного мозга со столь редкой мутацией (в мире лишь небольшой процент людей обладает таким подарком природы).
Китайские учёные предположили, что добиться того же эффекта помогут отредактированные донорские клетки.
В эксперименте принял участие ВИЧ-инфицированный мужчина из Китая. В 27 лет ему также был поставлен диагноз лейкемия, в результате чего ему, как и в предыдущих подобных случаях, потребовалась пересадка костного мозга.
При помощи технологии CRISPR исследователи удалили ген CCR5 из стволовых клеток костного мозга донора и затем трансплантировали их в организм пациента. Впрочем, прорывная методика пока не даёт 100%-ного результата, и конечном итоге исследователи смогли с её помощью отредактировать только 17,8% стволовых клеток донора.
Затем они следили за состоянием пациента на протяжении 19 месяцев.
К концу периода наблюдений CRISPR-отредактированные столовые клетки по-прежнему присутствовали в организме мужчины, но они составляли 5-8% от общего количества стволовых клеток реципиента. Иными словами, чуть больше половины отредактированных клеток погибли после процедуры. Тем не менее у пациента началась полная ремиссия лейкоза спустя месяц после трансплантации.
Когда же пациент ненадолго прекратил принимать лекарства от ВИЧ, вирусная нагрузка (количество частиц вируса в единице объёма крови) в его организме увеличилась. Ему пришлось вновь вернуться к медикаментам. Иными словами, эксперимент не помог излечить мужчину от инфекции, хотя и спас его от рака.
"Я не удивлён, что 5% [отредактированных клеток] оказалось недостаточным количеством для снижения вирусной нагрузки. Но теперь нам известно, что CRISPR-отредактированные клетки могут сохраняться и что нам нужно получить результат больше 5%", – рассказал Фёдор Урнов (Fyodor Urnov), биолог из Калифорнийского университета в Беркли. Он не участвовал в данной работе.
Не менее важен тот факт, что исследователи не заметили никаких побочных (нецелевых) мутаций в результате использования технологии CRISPR. А они порой возникают.
Как считает руководитель нынешней работы, эффективность такой терапии можно улучшить за счёт работы с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками – незаменимым инструментом медиков и биологов.
Напомним, что плюрипотентность – это способность стволовой клетки развиться в клетку любого органа и ткани. Слово "индуцированные" означает, что стволовые клетки стать такими заставили: они были получены путём "перепрограммирования" обычных соматических клеток.
CRISPR может инактивировать ген CCR5 в этих клетках, затем специалисты смогут преобразовать их в стволовые клетки крови, которые используются для трансплантации костного мозга. Такая стратегия поможет создать большее число необходимых донорских клеток, считает профессор Дэн.
В целом, исследователи считают данную работу важным шагом на пути к использованию технологии редактирования генома для лечения человека.
Результаты работы представлены в издании The New England Journal of Medicine.
К слову, ранее учёным удалось "стереть" ВИЧ из геномов мышей. Кроме того, авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о новой вакцине против ВИЧ.
