0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Китайские специалисты опробовали метод генного редактирования на человеке

По живому: учёные впервые отредактировали геном в теле человека

«Я ждал этого 15 лет»

44-летний Брайан Мэддокс перенёс первую в мире операцию по редактированию генома непосредственно в организме. Этот эксперимент провела исследовательская группа калифорнийской детской больницы UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland, уже несколько лет изучающая возможности технологии генного редактирования. Наблюдавшийся у них пациент страдал от редкого генетического заболевания, связанного с X-хромосомой.

Болезнь наследуется рецессивно, то есть дефектный ген был у обоих родителей Мэддокса. В клетках печени пациента не синтезировался один из ферментов (идуронат-2-сульфатаза), из-за чего нарушилось расщепление гликозаминогликанов — веществ, связывающих клетки в тканях. В результате эти вещества накапливались в организме в большом количестве, и от этого страдали различные органы и ткани.

Признаки болезни проявились у Мэддокса уже на втором году жизни: искажённые черты лица, укрупнённая голова. Болезнь поразила нервную систему и дыхательные пути. Синдром Хантера считается неизлечимой болезнью. Медики борются с симптомами, облегчают страдания пациентов при помощи регулярного вливания искусственного аналога необходимого фермента или трансплантации костного мозга. Лечение с помощью искусственного фермента облегчает далеко не все симптомы и к тому же обходится довольно дорого (около $100 тыс. в год).

Мэддоксу пришлось перенести 26 операций по удалению грыж, прорастаний кости в спинной мозг, а также хирургических вмешательств на глазах, ушах и желчном пузыре.

Генная терапия стала для Мэддокса единственной возможностью вернуться к нормальной жизни.

“It’s kind of humbling. I’m willing to take that risk. Hopefully it will help me and other people.”
—Hunter Syndrome patient Brian Madeux makes history as first gene editing patient in US $SGMO#notcrispr congrats @MMarchioneAPhttps://t.co/2B1xInsFyxpic.twitter.com/wjbH16vY1I

— Kevin Davies (@KevinADavies) November 15, 2017

Брайан согласился стать первым пациентом в мире, редактирование генов которого проводили непосредственно в теле, а не в клетках, выращенных отдельно или просто предварительно извлечённых из организма.

«Я ждал появления возможности редактирования генома последние 15 лет, и теперь мне выпала большая честь — поучаствовать в подобном беспрецедентном эксперименте. Меня несколько смутило, что я стал первым пациентом, на котором провели такую операцию. Но я решил, что готов пойти на риск, чтобы помочь людям справиться с болезнями, которые всегда считались неизлечимыми», — заявил Брайан Мэддокс.

Технология процесса

«Мы разрезали его ДНК, вставили туда ген и сшили обратно. Теперь этот ген стал частью ДНК на всю оставшуюся жизнь», — в двух словах пояснил суть операции доктор Сэнди Макрай.

С помощью специальных вирусов учёные доставили в организм больного миллиарды «правильных» копий гена. Эта технология редактирования отличается большой точностью. В основе метода лежат белки нуклеазы (то есть режущие ДНК) с «цинковыми пальцами». Участок, называемый «цинковым пальцем», может быть спроектирован так, чтобы узнавать определённую последовательность в ДНК, а нуклеаза, как ножницы, аккуратно делает разрез в нужном месте.

Учёные и раньше обращались к этому методу. Так, несколько лет назад медики использовали «цинковые пальцы», чтоб вылечить людей, страдающих ВИЧ. Исследователи собрали клетки крови у двенадцати ВИЧ-инфицированных пациентов. Затем использовали «цинковые пальцы», чтобы редактировать мутированный ген в этих клетках. В процессе терапии специалисты разрушили ген в 25% культивированных клеток каждого участника. Затем вернули культивированные клетки крови в организм пациентов. После такой «трансплантации» у всех пациентов повысились в крови уровни Т-клеток, играющих важную роль в иммунном ответе. ВИЧ-клетки стали расти гораздо медленнее, чем раньше.

В новом исследовании учёные впервые обратились к «цинковым пальцам», чтобы отредактировать геном непосредственно в организме человека. Учёные вставили правильную копию гена и два «цинковых пальца» в безобидный вирус, у которого предварительно вырезали его опасную для организма часть. Миллиарды таких копий ввели в вену пациента, чтобы они достигли печени. Чтобы вылечить больного, достаточно исправить геном хотя бы 1% клеток печени.

Читать еще:  Перенесенный туберкулез в три раза увеличивает риск преждевременной смерти

Технология, которую использовали авторы исследования, отличается от ставшего популярным в последнее время метода редактирования генома с помощью системы CRISPR/Cas9 — комплекса из белков и РНК. В основе CRISPR/Cas9 — система иммунитета бактерий, которую те используют для борьбы с вирусами. Так, в августе 2017 года с помощью CRISPR американские учёные впервые редактировали геном человеческого эмбриона. По заявлению медиков, им удалось исправить мутацию в геноме плода. Однако родится ли ребёнок здоровым, пока неизвестно.

В ожидании прорыва

Эксперты отмечают, что проведение генной терапии может быть небезопасно. Один из первых пациентов «генных инженеров», 18-летний Джесси Джелсинджер, умер в 1999 году через четыре дня с начала клинического испытания из-за масштабного иммунного ответа на вирусы, которые доставляли гены в его клетки.

«Конечно, с тех пор медицина сильно шагнула вперед, — отметила в беседе с RT кандидат медицинских наук, врач-генетик Наталья Ветрова. — Учёные используют другие вирусы, доказавшие в ходе испытаний на животных свою безопасность».

Однако, по словам эксперта, проблема внесения в ДНК поправок остаётся актуальной до сих пор. Дело в том, что, встроившись в неправильное место, даже «правильный» ген может навредить.

«У пациентов, перенёсших генную терапию, уже известно несколько случаев лейкемии, — подчеркнула Ветрова. — К сожалению, исправлять подобные ошибки учёные пока не умеют. Но в новой операции исследователи смогли довольно точно задать место редактирования. Думаю, в случае успеха этого метода генную терапию ждёт прорыв, и, вероятно, белки с «цинковыми пальцами» в перспективе помогут вылечить и другие тяжёлые заболевания. Например, исправить дефективные клетки больного раком, избавив их от мутации».

Несчастье помогло

Прижился ли новый ген у Мэддокса, можно будет сказать не раньше, чем через месяц. Сам пациент понимает, что терапия может не сработать. Более того, в его возрасте многие произошедшие в организме изменения уже необратимы. Однако и он, и лечащие его врачи надеются, что такой опыт будет полезен другим больным. При положительных результатах операции Мэддоксу не нужно будет каждую неделю получать инъекции дорогостоящего искусственного фермента и опасаться за свою жизнь в случае обычной простуды. Кроме того, вероятно, одно из главных событий в жизни Мэддокса уже произошло: во время терапии он познакомился с медсестрой, которая стала его невестой.

В случае успеха операции учёные планируют испытать метод ещё на 30 взрослых пациентах и перейти к редактированию геномов детей, чтобы успеть помочь им до того, как болезнь навредит организму.

Китайские специалисты опробовали метод генного редактирования на человеке

Китайские специалисты опробовали метод генного редактирования на человеке

Китайские учёные стали первыми специалистами в мире, которые внедрили в тело взрослого человека генетически изменённые клетки. Они были отредактированы при помощи революционной технологии CRISPR/Cas9, которой прочат большое будущее.

Команда исследователей из Сычуаньского университета (Sichuan University) 28 октября ввела отредактированные клетки в рамках клинического исследования терапии прогрессирующего рака лёгких. По мнению экспертов, подобное начинание может спровоцировать своеобразную биомедицинскую гонку между различными странами.

Технология геномного редактирования CRISPR/Cas9 является новым способом терапии, с помощью которого медики пытаются научиться вылечивать самые разные заболевания. Данная методика создания «ГМО-клеток» позволяет быстро и просто удалять и вставлять различные гены в ДНК человека.

Технология CRISPR/Cas9 была разработана в 2013 году, и всего за пару лет совершила революцию в генной инженерии. Метод, основанный на молекулярном защитном механизме бактерий, позволяет с высокой точностью вырезать и изменять участки ДНК любых организмов прямо в живых клетках.

И поскольку потенциал подобной системы был обнаружен несколько лет назад, он был широко испытан на животных. Например, в январе этого года метод помог вылечить мышечную дистрофию Дюшенна у мышей.

Кроме того, технология CRISPR была проверена на нежизнеспособных человеческих эмбрионах. Однако теперь впервые кому-либо из учёных удалось использовать клетки, отредактированные с помощью CRISPR, а затем ввести их в организм взрослого человека.

Исследование было проведено в больнице Западного Китая (West China Hospital), в нём принимал участие пациент с прогрессирующим раком лёгких. Специалисты Поднебесной изъяли иммунные клетки пациента из образца крови и затем использовали технологию геномного редактирования CRISPR, чтобы отключить в них определённый ген.

Ген, который был «заблокирован», кодировал белок PD-1. Последний обычно замедляет реакцию иммунных клеток на вторжение, что и позволяет раку выходить из-под контроля иммунитета. Модифицированные клетки затем были культивированы в лабораторных условиях, а после введены обратно в организм пациента. Теперь они должны начать размножаться в организме человека, атаковать и уничтожать раковые клетки.

Читать еще:  При серповидноклеточной анемии не нужно избегать тренировок

Ещё очень рано говорить об итогах испытания, но ведущий автор исследования Лу Ю (Lu You) заявил в интервью изданию Nature, что первоначальное лечение прошло успешно, и теперь пациент готов для второй инъекции клеток.

Всего в подобных испытаниях (в июле они получили одобрения от организаций, рассматривающих этическую сторону вопроса) примут участие десять человек, и каждый получит от двух до четырёх инъекций генетически отредактированных иммунных клеток.

Кстати, китайские специалисты — не единственные учёные, планирующие применить метод CRISPR на людях. Например, в США намерены провести аналогичное исследование в отношении различных видов рака. Планируется, что они начнутся в начале 2017 года, а финансировать их будет основатель сервиса Napster миллиардер Шон Паркер.

Между тем и в Китае запланировано ещё три клинических испытания технологии на март 2017 года, в которых будет изучена система CRISPR в борьбе против рака мочевого пузыря, предстательной железы и почечно-клеточного рака. Но оговоримся, что учёные в настоящий момент только получают одобрение организаций по этике на подобные исследования.

Такие работы наводят экспертов на мысль, что мир находится на пороге новой биомедицинской гонки между специалистами США и Китая, и цель – получить метод эффективного генетического редактирования.

Некоторые специалисты считают, что своеобразное соревнование пойдёт только на пользу науке и людям. «Конкуренция, как правило, только улучшает конечный продукт», — говорит исследователь Карл Джун (Carl June) из Пенсильванского университета.

Первое китайское исследование было сосредоточено главным образом на тестировании безопасности технологии (никто точно не знает, как поведут себя активированные клетки иммунной системы, впоследствии они могут вызвать и аутоиммунные заболевания). Однако теперь специалисты намерены в ближайшие месяцы получить представление о работоспособности и эффективности методики.

В любом случае уже тот факт, что учёные в состоянии изменять гены людей – огромный шаг вперёд для персонализированной медицины. Пока же китайское исследование находится на очень ранней стадии, и не будет опубликовано никаких результатов по его итогам (даже промежуточных).

Ученым удалось вылечить слепоту при помощи технологии генного редактирования

Знаменитая технология редактирования генов CRISPR была впервые использована внутри человеческого тела. Ученые из Орегонского Университета здоровья и науки (OHSU) представили общественности результаты нового эксперимента, в ходе которого был изобретен прогрессивный метод лечения наследственной слепоты, сообщает портал newatlas.com. Несмотря на то, что генная инженерия как наука появилась еще в середине ХХ века, ученые долгое время не решались применить ее открытия на человеке, опасаясь возникновения ряда этических проблем, сопровождающих эту отрасль знания. Как бы то ни было, недавно проведенная операция на человеке может дать зеленый свет активному применению CRISPR при лечении ряда заболеваний. Неужели генное редактирование начинает постепенно входить в нашу повседневную жизнь?

Технология генного редактирования была впервые применена при лечении слепоты

Технология генного редактирования помогла при лечении зрения

Амавроз Лебера — наследственное заболевание, из-за которого больные рождаются слепыми или теряют зрение в течение первых лет жизни. Это редкое заболевание вызвано возникновением особой генетической мутации, которая негативно влияет на сетчатку глаза, в конечном итоге лишая пациента возможности видеть. Для того, чтобы попробовать исправить дефектный ген, вызывающий появление и дальнейшее развитие заболевания, ученые впервые применили технологию редактирования генов в стенах Орегонского Университета, введя заряженное CRISPR лекарство непосредственно в фоторецепторные клетки позади пораженной сетчатки.

С момента своей разработки в 2012 году, технология редактирования генов показала себя в качестве многообещающего способа лечения целого ряда генетических заболеваний. Новый инструмент позволяет ученым буквально вырезать поврежденные участки ДНК, становящиеся причиной развития болезни, вставляя в пустующее место что-то более полезное.

Новое исследование, проводимое в OHSU, было нацелено на лечение синдрома врожденного амавроза Лебера

В ходе проведения подготовки к эксперименту было обнаружено, что амавроз Лебера вызывается сбоем в гене CEP290, отвечающем за развитие сетчатки. Хотя технология CRISPR тестировалась на людях и ранее, операция на органах зрения, пораженных наследственным синдромом, стала первым редактированием, проведенным на человеке. Так, если раньше врачам приходилось удалять клетки из пациента, редактируя их в лабораторных условиях и затем возвращая на место, новое клиническое испытание знаменует собой первый случай, когда CRISPR был отредактирован непосредственно внутри человеческого тела.

Читать еще:  Антибиотики повышают риск образования камней в почках

Кстати говоря, вы можете найти еще больше полезных статей о последних разработках медицины в наших официальных каналах в Яндекс.Дзен и в Telegram.

Воодушевившись успехом проведенной операции, Марк Пеннеси, ведущий ученый OHSU, отметил, что уже в сравнительно недалеком будущем технология CRISPR сможет открыть человеку практически безграничные перспективы в лечении генетических заболеваний. Помимо предотвращения наследственной слепоты, редактирование генов, проводимое прямо внутри человека, может также позволить избавить нас от гораздо более широкого спектра заболеваний, чем это предполагалось ранее.

Как оно часто и бывает, у применения нового метода лечения есть одно существенное “но”. В данном случае специалисты опасаются, что искусственно отредактированные гены могут повлиять на детей, которых пациенты наверняка захотят иметь в будущем. Если во время проведения операции врач совершит даже небольшую ошибку, последствия неправильного редактирования могут изменять естественный генофонд человека на протяжении поколений.

А как считаете вы, этично ли применение технологии CRISPR на людях? Поделитесь своими идеями с единомышленниками в нашем Telegram-чате.

Как бы то ни было, применение технологии CRISPR проводилось пока только на одном пациенте, поэтому говорить об итоговых результатах генной терапии говорить еще рано. Ученые отметили, что в ближайшее время лечения ожидают еще 18 добровольцев, готовых поведать в дальнейшем об эффективности применения уникальной методики.

Китайские учёные впервые опробовали для лечения рака технологию редактирования генов

Коллектив китайских специалистов первым в мире ввёл пациенту клетки, которые содержат гены, изменённые при помощи технологии CRISPR-Cas9. Сделано это было для того, чтобы форсировать иммунный ответ на онкологическое заболевание.

иллюстрация с сайта pixabay.com

Как сообщает журнал Nature, 28 октября команда учёных из Сычуаньского университета в Чэнду во главе с врачом-онкологом Лу Ю ввела модифицированные клетки больному, страдающему от агрессивной формы рака лёгких. Ранее уже проводились клинические испытания, которые обнадёжили учёных, но появление технологии CRISPR, которая более эффективна и проста в применении, чем те, что применялись ранее, должно ускорить внедрение этой процедуры по всему миру. Так полагает специалист по иммунотерапии Карл Джун из университета Пенсильвании (США).

«Думаю, что мы скоро увидим новую «космическую гонку», только уже в биомедицинской сфере, и между Китаем и США. Это важно, поскольку конкуренция обычно приводит к улучшению конечного продукта», — говорит врач, который является консультантом аналогичного американского проекта, также направленного на борьбу против рака при помощи генно-модифицированных клеток. Американцы начнут клинические испытания в начале будущего года. А в марте 2017-го коллектив из Пекинского университета должен запустить собственные клинические исследования, связанные с лечением рака мочевого пузыря, предстательной железы и почек. Пока, впрочем, нет ни источника средств, ни разрешения контролирующих органов.

Работа коллектива Лу Ю, в свою очередь, в июле получил одобрение наблюдательного совета Западнокитайской центральной больницы в Чэнду, где и проводятся процедуры. Начать введение клеток планировалось ещё в августе, но учёным пришлось затратить больше времени, чем ожидалось, на культивирование клеток, а потом в КНР наступили октябрьские праздники.

Учёные взяли клетки иммунной системы из крови пациента, а затем при помощи технологии CRISPR-Cas9 (в рамках которой энзим, перерезающий цепочки ДНК, сочетается с программируемой молекулой, подсказывающей энзиму точное место разреза) «выключили» в них ген, контролирующий протеин PD-1. Этот белок обычно ограничивает меру иммунного ответа клетки – чем и пользуются злокачественные опухоли для распространения. Затем специалисты вырастили культуру этих клеток, чтобы увеличить их численность, и ввели их обратно пациенту, страдающему от метастатического рака лёгких. Исследователи надеются, что «отредактированные» клетки, лишённые протеина PD-1, будут атаковать ткани новообразования и в конечном итоге победят их.

По словам доктора Лу, лечение идёт хорошо, и больной получит вторую инъекцию. Впрочем, поведать подробности медик отказался по соображениям конфиденциальности. Всего научный коллектив намерен пролечить десять человек, каждый из которых получит по 2, 3 или 4 вливания. Поскольку лечение является одновременно и проверкой технологии на безопасность, за пациентами будут наблюдать на протяжении полугода, чтобы исключить серьёзные побочные эффекты, и далее – для того, чтобы определить эффективность процедуры в долгосрочной перспективе.

Другие онкологи радуются дебюту технологии CRISPR в области борьбы против рака. Правда, возникает вопрос масштабируемости, поскольку извлечение, модификация и культивирование клеток – процедура очень сложная. Только дальнейшие испытания покажут, действительно ли этот процесс может стать заметно эффективнее, чем применение антител, которые можно получать и использовать в неограниченных количествах.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector