Ваш посібник із генної терапії: як це працює та що лікує

Генна терапія може мати потенціал для виправлення або заміни генетичних мутацій, тобто змін у вашій ДНК, які впливають на роботу вашого організму.

Лікарі використовують генну терапію, яку також називають «редагуванням генів», щоб безпосередньо змінити ваші гени.

Цей підхід може допомогти в лікуванні захворювань, спричинених однією мутацією, таких як бета-таласемія або спінальна м’язова атрофія (SMA). Редагування генів також може допомогти в лікуванні деяких видів раку.

Інструменти редагування генів, такі як CRISPR-Cas9, дуже нові та швидко змінюються. Дослідники продовжують вивчати їхній повний потенціал разом із будь-якими ризиками, які вони можуть становити.

Ось що експерти знають про генну терапію.

Як це працює?

Гени — це невеликі сегменти ДНК, які наказують клітинам виробляти певні білки, коли виконуються певні умови.

З іншого боку, мутовані гени можуть змусити ваші клітини виробляти занадто багато або занадто мало необхідного білка. Навіть невеликі зміни можуть мати ефект доміно у вашому тілі — так само, як крихітні зміни в комп’ютерному коді можуть вплинути на всю програму.

Генна терапія може вирішити це питання від:

заміна відсутнього або «зламаного» гена робочою копією
відключення несправних генів
додавання генів до імунних клітин, щоб допомогти їм краще націлюватися на хворі клітини

Вірусні вектори

У вчених немає достатньо маленького пінцета, щоб редагувати вашу ДНК вручну. Натомість вони наймають несподіваного союзника для роботи від свого імені: віруси.

Як правило, вірус проникає у ваші клітини та змінює вашу ДНК, створюючи більше своїх копій. Але вчені можуть замінити це програмування власним, викравши вірус, щоб зцілити, а не завдати шкоди. Ці векторияк їх називають, не мають частин, необхідних для викликання захворювання, тому вони не можуть захворіти так, як міг би звичайний вірус.

Чи існують невірусні переносники?

Експерти продовжують вивчати генну терапію, яка використовує невірусні вектори, такі як молекули ліпідів або магнітні наночастинки. Однак жодного ще не затверджено.

Види генної терапії

Існує два види генної терапії:

In vivo (всередині вашого тіла): Вчені вводять вектор, який переносить нові гени, безпосередньо у ваше тіло за допомогою ін’єкції або внутрішньовенної (IV) інфузії.
Ex vivo (поза вашим тілом): Вчені витягують клітини з вашого тіла та вводять їх у вектор у чашку Петрі. Потім ваші змінені клітини повертаються у ваше тіло, де вони, сподіваємось, розмножаться.

Кожен тип має своє переваги:

Переваги терапії in vivo	Переваги терапії ex vivo
може доставляти вектори через тіло, що корисно при захворюваннях кісток або крові	краще впливати на певні органи та типи клітин
швидше і менш інвазивно	як правило, становлять менше ризиків для безпеки

Генна терапія відрізняється від генної інженерії, яка означає зміну в іншому випадку здорової ДНК з метою посилення певних ознак. Гіпотетично генна інженерія потенційно може знизити ризик певних захворювань у дитини або змінити колір її очей. Але ця практика залишається дуже суперечливою, оскільки вона дуже близька до євгеніки.

Що це може лікувати?

Генну терапію можна використовувати для лікування різноманітних генетичних захворювань, зокрема:

Спадкова втрата зору

Коли ген RPE65 у вашій сітківці не працює, очні яблука не можуть перетворювати світло в електричні сигнали.

Генна терапія Luxturna, схвалена Управлінням з харчових продуктів і медикаментів (FDA) в 2017 рікможе забезпечити функціональну заміну гена RPE64 у ваших клітинах сітківки.

Захворювання крові

The Схвалено FDA Hemgenix може лікувати розлад згортання крові гемофілію B. Вірусний вектор інструктує клітини печінки виробляти більше білка фактора IX, який сприяє згортанню крові.

Тим часом генна терапія Zynteglo, схвалена FDA в 2022 ріклікує бета-таласемію, даючи стовбуровим клітинам кісткового мозку правильні інструкції для створення гемоглобіну.

Це захворювання крові може знизити рівень кисню в організмі, оскільки воно зменшує вироблення гемоглобіну.

Спінальна м’язова атрофія (SMA)

При інфантильному розвитку СМА організм немовляти не може виробляти достатню кількість білків «виживання моторних нейронів» (SMN), необхідних для побудови та відновлення моторних нейронів. Без цих нейронів немовлята поступово втрачають здатність рухатися і дихати.

Генна терапія Zolgensma, схвалена FDA в 2019 рікзамінює несправні гени SMN1 у моторних клітинах немовляти генами, які можуть створювати достатню кількість білків SMN.

Церебральна адренолейкодистрофія (CALD)

Ваш ген ABCD1 виробляє фермент, який розщеплює жирні кислоти у вашому мозку. Якщо у вас церебральна адренолейкодистрофія, цей ген або зламаний, або відсутній.

Skysonaсхвалений FDA станом на 2022 рік, забезпечує функціональний ген ABCD1, щоб жирні кислоти не накопичувалися та не спричиняли пошкодження мозку.

Раки

FDA схвалило генну терапію для лікування багатьох типів раку, таких як неходжкінська лімфома та множинна мієлома.

Більшість генних методів лікування раку діють опосередковано, вставляючи нові гени в потужне антитіло, яке називається Т-клітиною. Ваші змінені Т-клітини можуть закріплюватися за ракові клітини та знищувати їх, подібно до того, як вони атакують віруси.

Терапія Адстиладринсхвалений FDA в 2022 рікможе лікувати неінвазивний рак сечового міхура шляхом зміни ДНК у самих клітинах сечового міхура.

це безпечно?

Деякі люди, які розглядають генну терапію, можуть відчувати занепокоєння щодо введення вірусів у свій організм.

Однак майте на увазі, що генна терапія проходить ретельне тестування перед схваленням. Віруси в генній терапії також є фіксованими, тому вони не можуть розмножуватися — подібно до багатьох вакцин.

Проте генна терапія може становити й інші ризики:

Імунна відповідь: Ваша імунна система може сприймати вірусні вектори як загрозу вторгнення. У результаті приплив лейкоцитів може викликати побічні ефекти, такі як лихоманка, запалення та втома.
Нецільове редагування: Існує певний ризик того, що вірусний вектор може вставити свій генетичний пакет у неправильну ділянку ДНК, фактично створивши нову мутацію. в один випадок у 2002 році, такі мутації призвели до раку. Це сказали вчені з тих пір розвинулися «розумніші» вектори, які роблять менше помилок націлювання.
Невідомі віддалені ефекти: Оскільки генна терапія настільки нова, вчені ще не знають, як вона може вплинути на ваше тіло в довгостроковій перспективі. Деякі експерти мають висловив занепокоєння що вірусні вектори можуть передавати мутації наступному поколінню, якщо вони випадково редагують яйцеклітини чи сперматозоїди.

Незважаючи на ці проблеми, експерти загалом вважають, що генна терапія пропонує більше переваг, ніж ризиків.

Більшість станів, які лікуються генною терапією, є небезпечними для життя. Небезпека, якщо їх не лікувати, часто переважує ризик потенційних побічних ефектів.

Мінуси генної терапії

Генна терапія дійсно має кілька недоліків, які не дозволяють їй стати широко поширеним методом лікування.

Обмежені цілі

Генна терапія може діяти лише на певні мутації. Це означає, що він може не працювати для всіх із певним захворюванням.

Наприклад, двоє людей можуть мати успадковану втрату зору. Наразі генна терапія може лікувати лише втрату зору, спричинену мутацією RPE64.

час на затвердження

Оскільки дослідження генної терапії є такими новими, експерти проводять ретельні тести на безпеку, перш ніж представити свої методи лікування громадськості. Для отримання схвалення FDA для кожної нової терапії можуть знадобитися роки.

Витрати

Як ви можете собі уявити, генна терапія дорога у виробництві та застосуванні. Це впливає не лише на фінансування клінічних досліджень, а й на ціну препарату.

Наприклад, генна терапія Zolgensma є найдорожчим препаратом у США 2,1 мільйона доларів за дозу. Навіть зі страхуванням такий цінник залишається недосяжним для середнього американця.

Вчені намагаються знайти способи зробити процес розробки безпечнішим, дешевшим і ефективнішим, щоб більше людей мали доступ до генної терапії.

Суть

Генна терапія працює для лікування кількох різних генетичних захворювань шляхом редагування мутацій, які їх викликають. У міру подальшого вдосконалення та розширення цієї технології дослідники можуть знайти ще більше захворювань, які можна лікувати за допомогою неї.

Експерти також продовжують досліджувати варіанти, щоб зробити генну терапію доступнішою, щоб людям, які потребують цього лікування, було простіше їх отримати.

Емілі Свейм – незалежний автор і редактор, що спеціалізується на психології. Вона має ступінь бакалавра англійської мови в Кеньйонському коледжі та ступінь магістра письменництва в Каліфорнійському коледжі мистецтв. У 2021 році вона отримала сертифікат Ради редакторів наук про життя (BELS). Ви можете знайти більше її робіт на GoodTherapy, Verywell, Investopedia, Vox та Insider. Знайдіть її на Twitter і LinkedIn.