Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что происходит с кровью новорожденного в первые недели жизни? Возможно, нет, но исследователи из Сан-Раффаэле в Милане задали себе этот вопрос, и ответ может произвести революцию в лечении заболеваний крови. В этот критический период клетки, которые будут вырабатывать всю вашу кровь на протяжении всей оставшейся жизни, все еще циркулируют, и до них легко добраться с помощью простой внутривенной инъекции. Как будто природа запрограммировала «момент позитивной уязвимости», в течение которого можно исправить генетические ошибки, которые в противном случае сопровождали бы пациента на протяжении всей жизни. С помощью этого уникального биологического окна удалось вылечить три различных заболевания крови. Будущее неонатальной медицины, возможно, только что изменилось.
Временное окно, которое природа оставляет открытым только на очень короткое время.
ОткрытиеIRCCS Сан-Раффаэле в нем есть почти поэтическая элегантность. В то время как у взрослых стволовые клетки крови надежно спрятаны в костном мозге, защищенные, как в сейфе, новорожденные переживают особый период. В первые несколько недель после рождения эти ценные клетки свободно циркулируют в кровотоке, перемещаясь из печени в конечный пункт назначения — костный мозг.
Итальянские исследователи во главе с командой Института генной терапии Сан-Раффаэле-Телефон поняли, что это уникальная возможность. Больше нет необходимости в кропотливом извлечении стволовых клеток из костного мозга, их модификации в лабораторных условиях и повторном введении: достаточно простой внутривенной инъекции, чтобы напрямую достичь цели. Это как разница между взломом сейфа и обнаружением открытой двери.
Ученые проверили этот подход на новорожденных мышах с тремя различными заболеваниями крови, использование модифицированных вирусных векторов для переноса корректирующих генов. Результаты, опубликованные в престижном журнале Cell, демонстрируют уровень успешности, который во многих случаях превышает таковой при традиционной генной терапии. Победа, которая открывает новые возможности для неонатальной медицины.
Три заболевания крови побеждены до того, как они стали неизлечимыми
Исследование было сосредоточено на трех особенно агрессивных патологиях. Первое - этоаутосомно-рецессивный остеопетроз, состояние, при котором организм не может вырабатывать специализированные клетки, необходимые для формирования костей. У детей, страдающих этим заболеванием, развиваются аномально хрупкие кости, и большинство из них не доживают до первого десятилетия жизни.
Второй целью стал редкий метаболический иммунодефицит, который серьезно подрывает иммунную систему. Нелеченные мыши умерли до отлучения от груди, в то время как те, которые получили генную терапию, выжили и показали нормальное здоровье. Результат, который, если подтвердится на людях, могли бы спасать сотни детей каждый год.
Но самый впечатляющий успех касается анемия Фанкони, синдром поражения костного мозга, вызванный дефектами восстановления ДНК, который в первую очередь поражает стволовые клетки крови. Это заболевание особенно трудно поддается лечению именно потому, что здоровых стволовых клеток недостаточно для сбора с помощью традиционной генной терапии.. Через несколько месяцев после инъекции новорожденным мышам выработка иммунных клеток достигли нормального уровня и оставались стабильными в течение более года.
Неонатальная медицина: когда время определяет разницу между жизнью и смертью
Ключ к успеху этого подхода — идеальный расчет времени. Луиджи Нальдини, директор SR-Tiget и координатор исследования, объясняет, что существует «уникальное, чувствительное ко времени окно», в течение которого стволовые клетки крови находятся в большом количестве в кровотоке.
Исследователи показали, что это окно быстро закрывается с возрастом. Хотя генная терапия новорожденных работает прекрасно, у взрослых мышей ее эффективность резко падает. По этой причине они также протестировали использование «мобилизующих» препаратов, уже одобренных клинически, которые заставляют стволовые клетки покидать костный мозг и возвращаться в кровоток.
Результаты применения этих препаратов многообещающие, хотя и менее впечатляющие, чем полученные у новорожденных. Как будто природа специально создала этот переходный период для того, чтобы сделать возможными корректирующие вмешательства, которые в противном случае были бы невозможны. Своего рода биологический «режим поддержания», который остается активным только в течение первых нескольких недель жизни.
Как мы уже видели в других областях итальянских исследованийнаша страна становится мировым лидером в области инновационных методов генной терапии. Телемарафон Сан-Раффаэле уже вывел на рынок генную терапию Иммунодефицит ADA-SCID и метахроматическая лейкодистрофия, став первым в мире некоммерческим центром по производству и распространению лекарств от редких заболеваний.
От фундаментальных исследований к клинической реальности
Этот метод не требует футуристических технологий или инвазивных процедур. Используемые вирусные векторы — те же самые, которые уже успешно применяются в других методах генной терапии, а метод внутривенной инъекции является обычной практикой в любой детской больнице.
Переход от мышей к людям не произойдет автоматически, но основа уже есть. Исследователи проанализировали образцы крови человека и подтвердили, что то же самое явление наблюдается у новорожденных: большое количество циркулирующих стволовых клеток в первые недели жизни.
Генная терапия переживает момент необычайного развития, и Италия является главным героем этой революции. Национальный исследовательский центр «Разработка генной терапии и препаратов с использованием РНК-технологий», финансируемый PNRR на сумму более 320 миллионов евро, объединяет 1500 исследователей и 32 учреждения. Инвестиции, которые уже приносят конкретные плоды.
Путь к клиническим испытаниям на людях все еще потребует времени и осторожности, но это исследование открывает совершенно новые перспективы. Алессио Канторе, один из авторов исследования, ясно подчеркивает это:
«Хотя в настоящее время эффективность остается ограниченной по сравнению с консолидированными методами лечения ex vivo, ее может быть достаточно, если ее воспроизвести на человеческих детях, для лечения некоторых генетических заболеваний, таких как тяжелые иммунодефициты или анемия Фанкони».
Редактирование генов у новорожденных: медицина, устремленная в будущее
Это исследование — нечто большее, чем просто научный прогресс. Это показывает, что решения часто скрыты на виду, в естественных механизмах, которые жизнь выработала за миллионы лет эволюции.
Возможность вмешательства на ранних этапах жизни с целью предотвращения болезней, которые в противном случае длились бы вечно, имеет огромные последствия. Не только заболеваний крови, но и потенциально многих других генетических заболеваний, которые проявляются позднее в детстве или во взрослом возрасте.
Итальянские исследования продолжают выделяться на международной арене, демонстрируя, что инвестиции в науку и инновации дают конкретные результаты. В то время как другие страны сосредотачиваются на более дорогих и сложных подходах, наши исследователи нашли более прямой путь, используя биологическую особенность, которая существовала всегда, ожидая, когда ее поймут и начнут использовать.
Это миланское открытие может навсегда изменить будущее неонатальной медицины. И кто знает, сколько еще биологических «окон» ждут своего открытия и использования на благо человечества. Природа в очередной раз оказывается лучшим доступным нам руководством по эксплуатации: нам просто нужно научиться читать его новыми глазами.
