Вылечить наследственную слепоту — звучит как фантастика. До сих пор такие заболевания принято считать неизлечимыми. Однако в ближайшем будущем благодаря достижениям в сфере современной генетики и биотехнологий ситуация может измениться. Разработкой одного из таких препаратов занимаются ученые Научно-технологического Университета «Сириус».
Как создают эти лекарства, порталу наука.рф рассказал младший научный сотрудник направления «Генная терапия» университета Андрей Бровин.
Полезный вирус
Представьте себе обычную таблетку. По большей части она состоит из мела или крахмала, который служит оболочкой для активных веществ. Попадая в организм, эти вещества связываются с активными белковыми центрами или рецепторами, чтобы активизировать или наоборот, подавить их работу.
При этом о безопасности препарата беспокоиться не стоит. Пациентам вводят ген, который уже есть в их организме, чтобы заменить поврежденный на здоровый для нормального синтеза белка.
«В том, что эта еще одна копия гена, ничего страшного нет. Поскольку в нашем организме они и так присутствуют в двух вариантах. Но если обе версии мутантные, то добавление здоровой копии позволит частично восстановить его неактивные функции. К тому же у организма есть довольно много защитных механизмов: они помогают избавиться от лишнего генетического материала», — рассказывает ученый.
Еще одно полезное свойство вируса в том, что на его поверхности есть белки, специфические к разным тканям в организме человека. Благодаря этому он может проникать в разные типы клеток. Такая способность называется тропностью и помогает целенаправленно доставлять генетический материал в нужную область.
Персонализированная медицина
Подобные лекарства, по словам эксперта, востребованы в терапии мышечной, нервной дистрофии, аутоиммунных заболеваний. Например, самый дорогой в мире препарат Золгенсма для лечения спинальной мышечной атрофии работает с помощью тех же аденоассоциированных вирусов.
«В нашем случае лекарство нацелено на борьбу с наследственной оптической нейропатией Лебера — группы заболеваний, при которых возникает поражение клеток сетчатки, что приводит к прогрессирующему ухудшению зрения и слепоте. Глаз — небольшой орган, поэтому и доза требуется достаточно маленькая: один на десять в восьмой степени геномов на миллилитр», — говорит собеседник.
Полезный эффект от такого препарата не наследуется. Для каждого пациента это индивидуальное лечение, позволяющее в том числе реализовать одну из важнейших задач в развитии отечественного здравоохранения. Речь идет о персонализированной медицине, когда врачи могут подобрать наиболее подходящий метод терапии с учетом особенностей организма каждого пациента.
Повернуть процесс вспять
Сегодня ученые продолжают работать над улучшением эффективности препарата. В арсенале исследователей уже есть четыре прототипа от нескольких видов наследственной слепоты, а также от мышечной дистрофии Дюшенна –патологии, поражающей мышечную систему.
По мнению автора проекта, одна из основных проблем состоит в том, что все генетические заболевания, связанные со зрением — прогрессирующие. У многих пациентов зачастую достаточно сложно определить их стадию. Но известно, что к 30-40 годам зрение у пациентов стремительно ухудшается. И медикаментозном способом это не исправить. Новый препарат же сможет затормозить или частично обратить процесс вспять.
Сложность еще и в том, что у таких лекарственных средств пока небольшая клиническая база. Чтобы понять, подойдут ли они тем, кто уже полностью потерял зрение, требуется проводить больше исследований.
«Инъекция в один глаз составляет примерно один миллион долларов. Однако мы работаем над технологией, которая позволит существенно уменьшить стоимость производства. В основном она обусловлена культивацией вирусных частиц в суспензионных клетках. В числе основных статей расходов — питательная среда и высокотехнологичное оборудование. Мы пытаемся получить с каждой наработки максимально возможное количество вирусных частиц», — объясняет эксперт.
Индивидуальный подход
Отработать такую технологию ученым удалось за годы пандемии. Как отмечает специалист, прототип вакцины против ковида создавался с помощью аналогичных методов за полгода.
Большое влияние на развитие технологий в области генной инженерии оказало секвенирование — расшифровка генома. Сегодня исследователи могут читать геном за считанные часы. Затем уже методами молекулярной биологии собрать необходимые образцы, чтобы получить нужный генетический материал для вакцины или препарата. Разработать прототип для терапии наследственной слепоты в университете смогли за год. Специалисты вуза также работают над другими генетическими препаратами, в том числе для лечения гемофилии, ожирения, онкологических заболеваний.
«Основная проблема массового производства подобных вакцин — работа с клеточными линиями, которые нужно культивировать в особых условиях. В том числе поддерживать строго определенную температуру, состав газовоздушной смеси, кислотность среды. Все это требует постоянной работы высокоточного оборудования», — пояснил собеседник.
Прежде чем войти в медицинскую практику, генные препараты должны пройти многоэтапные клинические испытания, требующие больше всего времени. В целом, сроки разработки медицинской продукции занимают в среднем 10-15 лет. Для исследователей это годы непрерывной и кропотливой работы.
«В отличие от обычной вакцины, которая заставляет наш организм вырабатывать антитела, блокирующие вирус, здесь необходимо обратиться к генетической причине самого заболевания. Важно изучить его молекулярные механизмы и затем понять, как на них влияет наш препарат», — подчеркивает эксперт.
По его словам, хотя активно используемые методы в этой области создавались еще в 80-х годах прошлого века. Однако только сейчас разработки, наконец, начали переходить от фундаментальных исследований к практическим. Следующим этапом станут уже полноценные медицинские товары, готовые к применению.
Анна Шиховец
