Американские генетики разработали и испытали новую генную терапию для редкого наследственного заболевания. Фактически, это первый мало-мальски эффективный способ лечения недостаточности декарбоксилазы ароматических аминокислот. Семеро пациентов в возрасте от четырех до девяти лет в течение 18 месяцев после инъекции избавились от припадков, начали пытаться говорить и едва ли не впервые в жизни улыбаться. А двое даже смогли ходить с посторонней помощью, что считалось для такого диагноза принципиально невозможным.
A, C — изображения магнитно-резонансной томографии в разных проекциях пациентов во время введения экспериментального препарата для генной терапии дефицита AADC; инъекция содержала контрастное вещество, чтобы распределение раствора можно было контролировать в реальном времени; B — объемное распределение препарата по областям среднего мозга во время инъекций; D — изображение мозга пациента в режиме DaTscan, показывающее дисфункцию выработки дофамина; E, F — срезы до операции, на которых виден недостаток активности вырабатывающих нейротрансмиттеры областей среднего мозга; G, H — те же срезы через три месяца после операции, где очевиден резкий рост актианости этих же регионов / ©https://doi.org/10.1038/s41467-021-24524-8
Недостаточность декарбоксилазы ароматических аминокислот — редчайшее генетическое заболевание, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. Пациенты с этим диагнозом получили от своих родителей мутировавший ген DDC, кодирующий одноименный фермент (декарбоксилазу ароматических аминокислот, она же AADC либо AAAD). В результате у детей с раннего возраста наблюдается недостаток ключевых нейротрасмиттеров (дофамина и серотонина), за выработку которых отвечает DDC.
Внешне болезнь проявляется уже к трехмесячному возрасту. Ребенок страдает от пониженного мышечного тонуса, позднее начинает сильно отставать в умственном развитии, не может полноценно контролировать свое тело, самостоятельно передвигаться и говорить. Среди симптомов часто встречаются нарушения моторики желудочно-кишечного тракта, работы вегетативной нервной системы (аномальное потоотделение, заложенность носа), а также спонтанные рефлекторные сокращения различных мышц.
Нередко пациенты с дефицитом AADC регулярно сталкиваются с болезненными окулогическими кризами — разновидностью припадка, при котором взгляд больного устремляется в случайном направлении, часто запрокидывается голова, происходит спазм жевательных мышц, возникают трудности с дыханием и машинальное повторение каких-то звуков. В подобном состоянии больной может находится как всего пару минут, так и несколько часов. Причем на окружающую действительность у ребенка реагировать не получается, равно как и попросить о помощи, из-за чего он страдает еще сильнее.
Специалисты из входящих в структуру Университета штата Огайо учреждений — Медицинского центра Векснера и Медицинского колледжа, — разработали терапию этого заболевания. Состав с вирусным вектором, который несет исправленную версию гена AAV2-hAADC вводится прямо в средний мозг пациента. Там он распределяется по тканям, которые через некоторое время буквально «учатся» вырабатывать недостающие белки. Несколько лет назад исследователи провели лабораторные испытания своего метода, теперь настала пора клинических. О результатах этой работы они рассказали в журнале Nature.
Целей у клинических испытаний было две: показать безопасность генной терапии (первоочередная) и ее потенциальную эффективность (вторичная). Обе задачи признаны выполненными полностью успешно. Всего экспериментальный препарат получили семь пациентов — дети в возрасте от четырех до девяти лет. Их разделили на две когорты, которым вводили состав с разной дозировкой: первая группа получила около 130 миллиардов вирусных частиц, а вторая — примерно 420 миллиардов. Общий объем инъекций не превышал 80 микролитров на каждое полушарие мозга. Для безопасности процедуры, введение лекарства осуществлялось крайне медленно.
Безопасность терапии оказалась на высоком уровне. На протяжении более полутора лет после операции на мозге ни у одного пациента не наблюдалось серьезных побочных эффектов. А вот эффект лечения превзошел все ожидания. Уже через три месяца после инъекции шесть из семи детей полностью перестали страдать от припадков. Через год — то же количество научилось контролировать мышцы шеи и головы, а четверо смогли сидеть самостоятельно. К полутора годам после операции двое детей начали ходить при поддержке взрослых за обе руки. Напомним, такие больные всегда считались безнадежными.
Изучение способов лечения столь редких аномалий человеческого организма может показаться не самым практичным направлением исследований — в обозримой истории зарегистрировано всего 135 случаев дефицита AADC. Но подобные заболевания со сравнительно простым механизмом «поломки» в теле позволяют отработать методики терапии для гораздо более сложных проблем со здоровьем. В данном случае команда ученых из Университета штата Огайо планирует взяться за такой бич homo sapiens, как болезни Паркинсона и Альцгеймера.
