Новости

Несмотря на большие перспективы генной терапии, ученым предстоит решить ряд проблем, связанных с ее использованием. Одна из них — иммунный ответ. После попадания чужеродных нуклеиновых кислот в ткани организм запускает противовирусную защиту. Иммунитет стремится избавиться от непрошенных «гостей». Вот почему крайне трудно добиться долгосрочной экспрессии внедренного с препаратом трансгена — исправленной версии гена, ставшего причиной патологии. Пытаясь решить эту проблему, ученые приходят к разным решениям, одно из них создали ученые Научно-технологического университета «Сириус», результаты исследования опубликованы в  журнале International Journal of Molecular Sciences и запатентованы.

Амавроз Лебера — это наследственное заболевание, которое приводит к дистрофии сетчатки и гибели светочувствительных клеток (фоторецепторов). Оно проявляется в первые месяцы после рождения и обычно приводит к полной слепоте на третьем-четвертом десятилетии жизни. К амаврозу Лебера могут привести мутации в 26 различных генах, которые кодируют белки, участвующие в процессе фототрансдукции. Среди них — ген AIPL1, мутации в котором ассоциированы с амаврозом Лебера IV типа — одной из самых тяжелых форм данного заболевания. Дело в том, что белок, кодируемый геном AIPL1, участвует в сборке и стабилизации одного из светочувствительных рецепторов (PDE6) осуществляющих преобразование светового сигнала в электрический. Мутации, нарушающие функцию AIPL1, приводят к обширной и необратимой дегенерации фоторецепторов (палочек и колбочек) критически необходимых для функциональной целостности сетчатки.

Перспективным подходом к лечению наследственных дистрофий сетчатки является генная терапия. Для Амавроза Лебера II типа, к которому приводят мутации в гене RPE65, уже существует геннотерапевтический препарат на основе рекомбинантного аденноассоциированного вируса (rAAV). Препарат был разработан компанией Spark Therapeutics и имеет торговое название Luxturna. 

К настоящему времени AAV хорошо зарекомендовали себя в генной терапии и используются в качестве векторов для доставки терапевтических генов в различные типы клеток человека. Тем не менее такой подход может вызвать внутриклеточный иммунный ответ как на вирусный капсид, так и на его геном, который преимущественно представлен терапевтическим геном.  Это может выступать в качестве серьезного препятствия, ограничивающего эффективность лечения с помощью генной терапии.

Группа исследователей направления «Генная терапия» Научного центра трансляционной медицины Университета «Сириус» создала rAAV, который кодирует кодон-оптимизированную версию гена AIPL1. При помощи РНК-секвенирования ученые показали, что при трансдукции данным вирусом клеток сетчатки человека внутриклеточный иммунный ответ был снижен по сравнению с иммунным ответом возникающем при трансдукции данных клеток rAAV, который кодирует ген AIPL1 дикого типа.

Исследователи продемонстрировали снижение экспрессии таких провоспалительных генов, как IL6 и IL1RAPL, и повышение экспрессии противовоспалительных генов (IL1RN) при стабильной экспрессии кодон-оптимизированного гена AIPL1. Кроме того, было показано снижение экспрессии провоспалительных генов семейства OAS, которые активируются в ответ на двухцепочечные молекулы РНК.

«Результаты исследования показывают, что аденоассоциированный вирусный вектор, который мы разработали, обладает сниженной иммуногенностью. Это ключевое свойство для применения генотерапевтических векторов, поскольку введение генной терапии может вызвать иммунный ответ, ухудшающий и без того тяжелое состояние пациента. Надеюсь, наша разработка будет в скором времени применена, так как были внесены поправки в закон, регулирующие терапию редких заболеваний», — отметил ведущий научный сотрудник Научного центра трансляционной медицины по направлению «Генная терапия» Университета «Сириус» Александр Егоров.

Помимо того, что данная работа имеет фундаментальный характер, разработка эффективного терапевтического подхода всегда направлена на то, чтобы как можно скорее была оказана помощь пациентам. Дальнейшие эксперименты, направленные на выявление клинических перспектив разработки, могут лечь в основу появления нового лекарственного препарата.  

«Полученные данные дополняют имеющиеся представления о внутриклеточном иммунном ответе на трансдукцию AAV векторами и смогут позволить в будущем лучше прогнозировать реакции организма пациента на генную терапию не только амавроза Лебера IV типа, но и других наследственных заболеваний», — поясняет руководитель направления «Генная терапия» Научно-технологического университета «Сириус» Александр Карабельский.

Членами научной группы, разработавшей перспективный вирусный вектор, стали магистранты программы «Молекулярная медицина». С первых дней учебы студенты включены в передовые исследовательские проекты университета. Прямо сейчас идет новый отбор в магистратуру, заявления можно подать онлайн после бакалавриата или специалитета.

Текст подготовлен аспирантом, младшим научным сотрудником Направления «Генная терапия» Научного центра трансляционной медицины Алексеем Кузнецовым.