Новый метод генной терапии оказался эффективным средством от редкого генетического заболевания — дефицита орнитинтранскарбамилазы, который приводит к поражению печени. Доклад о продолжающемся клиническом испытании прозвучал на конференции Американского общества генной и клеточной терапии.
Орнитинтранскарбамилаза — фермент, участвующий в цикле переработки избыточного азота в мочевину в организме человека, он работает в печени и отвечает за преобразование карбамоилфосфата и орнитина в цитруллин. Мутация в гене, кодирующем этот фермент, приводит к нарушению его работы, что вызывает опасное повышение уровня аммиака. Ген наследуется рецессивно и располагается в Х-хромосоме, что означает, что мужчины страдают сильнее, чем женщины, у которых есть две Х-хромосомы. Болезнь встречается примерно у одного человека из пятидесяти тысяч. У мальчиков она чаще завершается смертью вскоре после рождения. Высокий уровень аммиака вызывает преимущественно повреждение мозга. После рождения ребенок выглядит нормальным, но ко второму дню жизни становится раздражительным, вялым и перестает питаться. Могут начаться судороги, без срочного вмешательства развивается метаболическая энцефалопатия, которая может прогрессировать до комы и смерти в течение первой недели жизни.
Девочки, у которых есть одна функциональная копия гена, а также мальчики с вариантами мутации, позволяющими ферменту хотя бы частично сохранить свои функции, могут выжить, соблюдая низкобелковую диету и принимая лекарства. У этих пациентов часто наблюдаются головные боли, тошнота, рвота, делирий, беспорядочное поведение или судороги.
На данный момент единственным методом, позволяющим вылечить болезнь, остается пересадка донорской печени. Из 51 пациента с дефицитом безрецептурных препаратов, перенесших трансплантацию печени, в 2005 году пятилетняя выживаемость составила более 90 %. В тяжелых случаях болезни, чтобы спасти ребенка, к трансплантации печени приходится прибегать в возрасте шесть месяцев. Но даже при своевременном выявлении и лечении у большинства пациентов в неонатальном периоде наблюдаются тяжелые неврологические и интеллектуальные нарушения. Трансплантация печени не может вылечить уже случившееся повреждение мозга от отравления аммиаком, но она предотвращает будущие эпизоды гипераммониемии и останавливает дальнейшие повреждения.
Двадцать два года назад дефицит орнитинтранскарбамилазы стал одним из первых генетических заболеваний, для которых начали разрабатывать метод генной терапии. Но работы были прекращены после неожиданной смерти одного из участников эксперимента. Восемнадцатилетний Джесси Гелсингер с легкой формой болезни добровольно вызвался участвовать в исследовании, проводившемся в Пенсильванском университете. Он получил инъекцию модифицированного аденовируса, который должен был доставить нормальный ген орнитинтранскарбамилазы в клетки печени. Но неожиданно вирус вызвал сильную иммунную реакцию и отказ органов. Пациент погиб спустя четыре дня, став первым в истории человеком, чья смерть произошла в ходе клинических испытания генной терапии. Федеральные регулирующие органы обнаружили, что руководитель исследования, генный терапевт Джеймс Уилсон, нарушил правила, в том числе игнорировал серьезные побочные эффекты у других испытуемых. Университет выплатил штраф в размере 500 000 долларов. Правительство запретило Уилсону участвовать в клинических испытаниях на людях в течение пяти лет. Все исследования генной терапии в США были остановлены, а фармацевтические компании перестали поддерживать такие проекты.
Лаборатория Уилсона после этого случая перешла к работам с более безопасными аденоассоциированными вирусами, именно этот вариант носителей терапевтических генов позволил возродить исследования в области генной терапии. Такие вирусы использовались более чем в 250 исследованиях и двух методах генной терапии, получивших в США одобрение для клинического применения. После этого Джеймс Уилсон решил вернуться к проблеме дефицита орнитинтранскарбамилазы и провел первые испытания аденоассоциированных вирусов с терапевтическим геном на мышах. После их успешного завершения было начато испытаниях на людях, спонсируемое компанией Ultragenyx. Хотя одиннадцати участникам исследования терапия помогла в разной мере, в течение одного года у двух мужчин и одной женщины уровень мочевины оставался нормальным, и они больше не нуждались в специальной диете или лекарствах. Трое «частично ответивших» участников снизили количество лекарств и диетических ограничений как минимум наполовину. Пол Гелсинджер, отец погибшего пациента, который следил за ходом нынешнего испытания, отозвался о его результатах так: «Я считаю, что это здорово, что Ultragenyx набрался смелости, чтобы взять на себя дефицит орнитинтранскарбамилазы… Я также считаю, что это замечательно, что они достигли эффективности, даже ограниченной».
Ultragenyx планирует запустить третью фазу испытания в конце этого года. Однако для младенцев с тяжелой формой болезни терапия будет лишь временным решением, которое, возможно, поможет им выиграть время для пересадки печени, потому что по мере роста ребенка делящиеся клетки печени будут постепенно терять ДНК с нормальной версией гена. Поэтому в лаборатории Уилсона сейчас разрабатывают новый метод, основанный на CRISPR-редактировании генома. Он позволит исправить вредоносную мутацию прямо в организме пациента. Но этот метод пока испытывается только на мышах.
