Младенец с редким и смертельно опасным генетическим заболеванием стал первым в мире человеком, которому успешно провели персонализированное лечение с использованием технологии редактирования генов CRISPR. Это колоссальное достижение, которое может стать основой для стремительного развития терапии других генетических болезней.
Ребёнку вскоре после рождения был поставлен диагноз — дефицит карбамоилфосфатсинтетазы 1 (CPS1). При этом заболевании печень не может полноценно перерабатывать побочные продукты распада белков.
Когда мы едим слишком много белка, наш организм расщепляет избыточные аминокислоты, превращая их в токсичный аммиак. Обычно печень преобразует этот аммиак в безвредную мочевину, которая выводится с мочой. Но при дефиците CPS1 нарушена работа фермента, участвующего в этом процессе, из-за чего аммиак начинает накапливаться в крови до опасного уровня.
Симптомы заболевания появляются вскоре после рождения: плохой аппетит, рвота, вялость, чрезмерная сонливость, учащённое дыхание, обезвоживание и судороги. Со временем болезнь может вызвать серьёзные неврологические нарушения, отставание в развитии, повреждение печени и даже привести к смерти.
Сейчас таким детям назначают диету с минимальным содержанием белка до тех пор, пока не станет возможна пересадка печени. Но ожидание донорского органа может затянуться, и это крайне опасно — особенно при инфекциях, травмах или обезвоживании, которые могут резко ухудшить состояние.
Однако в этом уникальном случае младенцу с дефицитом CPS1 провели новое, индивидуально подобранное лечение с использованием платформы CRISPR (сокращение от «регулярно расположенные группами короткие палиндромные повторы»). Эта технология позволяет точно редактировать ДНК живых организмов. Это первый известный случай применения персонализированной терапии на основе CRISPR для конкретного пациента. При этом редактирование касалось только соматических (неполовых) клеток, чтобы изменения не передавались по наследству.
«Редактирование генов как технологическая платформа — это новый этап в медицине, основанный на повторно используемых компонентах и быстрой адаптации под пациента. Это даёт шанс создать эффективное и индивидуальное лечение сотен редких заболеваний, особенно в те моменты, когда время критически важно — рано, быстро и точно под конкретного человека», — объяснила доктор Джони Л. Раттер (Joni L. Rutter), директор Национального центра по ускоренному развитию трансляционной науки (NCATS), входящего в состав NIH.
Младенец, которого зовут KJ, получил первую, небольшую дозу терапии в возрасте 6 месяцев. Позднее дозировку увеличили. Улучшения стали заметны почти сразу: ребёнок начал потреблять больше белка с пищей, а медицинская команда смогла снизить дозу препаратов, необходимых для контроля уровня аммиака в крови.
«Мы знали, что выбранный способ доставки редактирующих генов в клетки печени позволяет проводить повторные курсы лечения. Поэтому мы начали с минимальной дозы, в безопасности которой были уверены», — добавила педиатр доктор Ребекка Аренс-Никлас (Rebecca Ahrens-Nicklas) из Детской больницы Филадельфии (CHOP).
Дополнительное подтверждение эффективности терапии появилось, когда KJ подхватил простуду, а затем желудочно-кишечную инфекцию. Обычно такие заболевания крайне опасны для детей с CPS1 — уровень аммиака может быстро достичь токсичных значений и повредить мозг.
«Мы очень волновались, когда он заболел, но малыш просто легко перенёс эти инфекции», — рассказал доктор Киран Мусунуру (Kiran Musunuru), генетик из Пенсильвании и первый автор научной статьи команды.
На данный момент результаты лечения вселяют надежду, однако за состоянием KJ будут продолжать внимательно следить. Если всё пройдёт успешно, это станет первым шагом к созданию терапии, которую можно будет адаптировать под широкий спектр генетических заболеваний. А пока остаётся только держать кулаки за малыша и за науку.
Научная статья была опубликована в The New England Journal of Medicine.
