Пациенты с серповидноклеточной анемией знают о редактировании генома больше, чем думают их врачи

Управление по контролю качества продуктов и лекарств США (FDA)   одобрило первый в мире препарат, основанный на технологии CRISPR, против серповидноклеточной анемии — Касгеви (Casgevy, exa-cel) от компаний Vertex Pharmaceuticals и CRISPR Therapeutics. Препарат может назначаться пациентам 12 лет и старше. Первыми разрешили использование препарата регулирующие органы Великобритании. Вероятно, в Евросоюзе он будет одобрен в 2024 году. Ожидается, что к 30 марта FDA  вынесет решение по использованию экза-цела при бета-талассемии, еще одного наследственного заболевания крови.

В пятницу FDA также одобрило другой метод лечения серповидноклеточной анемии — генную терапию от Bluebird Bio под названием Лифгения (Lyfgenia) на основе лентивирусного вектора. В 2022 году была одобрена терапия Bluebird против бета-талассемии Зинтегло (Zyntenglo, beti-cel).

Пациенты, получавшие Касгеви или Лифгению, будут находиться под наблюдением в долгосрочном исследовании для оценки безопасности и эффективности.

Некодирующие РНК (нкРНК) привлекают все больше внимания в связи с их ролью в регуляции различных процессов и вовлеченностью в патогенез. Изучение их функций открывает возможности для диагностики и терапии многих заболеваний, однако классический подход к анализу, основанный на ингибировании функции, затруднен из-за сложности доставки антагонистов нкРНК и возможных неспецифических эффектов. Решение этой проблемы предложили российские ученые, отредактировав последовательности генов некодирующих РНК при помощи двух вариантов CRISPR/Cas9.

Авторы работы использовали программируемую нуклеазу дикого типа (SpCas9wt) и мутантный вариант, вносящий одноцепочечные разрывы (так называемую никазу, SpCas9D10A). С их помощью они отредактировали последовательности генов нкРНК, связанных с фиброзом, в мезенхимальных стромальных клетках (МСК) человека. В качестве мишеней ученые выбрали гены, кодирующие микроРНК, — hsa-miR-21-5p и hsa-miR-29c-3p. Они показали, что с помощью SpCas9 можно достаточно успешно (с эффективностью до 50%) отредактировать в иммортализованных МСК гены нкРНК и не затронуть делецией фрагменты между целевыми участками. Также исследователи проверили воздействие никазы SpCas9D10 на клетки-мишени — оказалось, что она позволяет эффективно редактировать целевые гены, приводя преимущественно к микроделециям или копированию фрагментов генов. Важно, что полученные с помощью никазы изменения генома снижают экспрессию целевых нкРНК.

Помимо снижения количества нокаутированных нкРНК в самих стволовых клетках и продуцируемых ими внеклеточных везикулах, проведенное редактирование изменяло физиологию МСК и свойства их секретома. Полученные данные указывают на роль hsa-miR-21-5p и hsa-miR-29c-3p в поддержании мультипотентности МСК — при нокауте этих нкРНК клетки приближались по фенотипу к миофибробластам. Кроме того, выделяемые ими внеклеточные везикулы менее эффективно препятствовали развитию фиброза, чем везикулы от клеток дикого типа. Исследователи сообщают, что полученные результаты хорошо коррелируют с ранее опубликованными данными. Они надеются, что предложенный ими подход может быть использован для нокаутирования генов нкРНК в геномах МСК или аналогичных типов клеток и позволит изучать их функции в биологических процессах.

Американская биотехнологическая компания Beam Therapeutics проводит фазу 1/2 клинических испытаний высокоточного редактирования генома для терапии пациентов с острым Т-клеточным лимфобластным лейкозом и Т-клеточной лимфобластной лимфомой (T-ALL/T-LL). Терапия основана на редактировании оснований в CAR-T клетках при помощи CRISPR, и Beam Therapeutics объявила, что первый участник КИ получил терапию отредактированными CAR-T-клетками в августе этого года.

В качестве терапии рецидивирующей T-ALL/T-LL используются CAR-T-клетки, специфичные к CD7. В рамках текущего клинического испытания применяются аллогенные CAR-T, которым отредактировали основания в четырех генах: CD7, TRAC, PDCD1 и CD52. Модифицированные таким образом CAR-T не экспрессируют эти гены (терапевтический продукт получил название BEAM-201). Этот подход призван снизить вероятность фратрицида, реакции «трансплантат против хозяина» и истощения CAR-T-клеток. Кроме того, он может позволить самим CAR-T клеткам избежать действия анти-CD52 препаратов, которые используются при терапии для лимфодеплеции — удаления собственных Т-клеток пациента перед введением терапевтических CAR-T.

Само редактирование оснований считается более безопасным подходом, чем использование CRISPR-Cas9. В отличие от последнего варианта, подразумевающего внесение двуцепочечных разрывов в ДНК, редактирование оснований при помощи CRISPR действует точечно и затрагивает только одну цепь, что потенциально снижает риск повреждений генома при редактировании. Исследователи подчеркивают, что к любым вмешательствам в геном человека следует относиться с осторожностью, тщательно исследуя безопасность такого терапевтического подхода, однако считают его весьма перспективным вариантом. Редактирование оснований позволяет «с высокой эффективностью осуществлять множественное редактирование в клетках без двунитевых разрывов, которые могут приводить к частым хромосомным перестройкам и потере жизнеспособности клеток, — комментирует Джон Эванс, исполнительный директор компании Beam Therapeutics. — BEAM-201, насколько нам известно, является первым кандидатом в клинической разработке клеточной терапии с квадруплексным редактированием и представляет собой аллогенную CAR-T-клеточную терапию, способную существенно повлиять на пациентов с тяжелыми формами Т-клеточного рака, у которых возможности лечения ограничены».

В четверг, 17 ноября 2022 г., компания Editas Medicine обнародовала результаты фазы 1/2 КИ CRISPR-терапии врожденного амавроза Лебера типа 10 (LCA10). Это дегенеративное заболевание сетчатки, связанное с мутацией в гене CEP290, который кодирует белок, необходимый фоторецепторным клеткам для восприятия света. Специалисты Editas разработали CRISPR-препарат, нацеленный на мутацию в интроне 26 гена CEP290. Конструкт, кодирующий систему CRISPR-Cas9, размещается на вирусном векторе и вводится в организм с помощью субретинальной инъекции. Оказавшись в глазу, система редактирования «исправляет» патогенную мутацию.

В КИ, стартовавшем осенью 2019 года, было набрано 34 взрослых и педиатрических пациентов. Курс лечения предполагает однократную инъекцию в один глаз. Editas опубликовала данные об эффективности для 14 из них, в том числе для 12 взрослых и двоих детей. Клинически значимые улучшения наблюдались лишь для троих участников. Двое из них, взрослый и ребенок, были гомозиготными по мутации. При этом остальные 12 пациентов были гетерозиготными. Других характеристик, отличающих пациентов, ответивших на терапию, от остальных, выявлено не было.

Гомозиготная мутация в CEP290 встречается очень редко, что сужает круг пациентов, потенциально подходящих для терапии. Editas приостанавливает набор пациентов в КИ и продолжает наблюдать за теми, кто уже получил терапию. Компания считает, что исследование можно рассматривать в качестве доказательства концепции терапевтического редактирования генов в организме, так как CRISPR-препарат и способ доставки не вызывали опасных побочных эффектов. Editas будет искать партнеров для коллабораций, чтобы продвигать препарат дальше.

Современная антиретровирусная терапия (АРТ) подавляет репликацию ВИЧ в организме и позволяет контролировать инфекцию. Но при этом в клетках сохраняется латентный вирус, поэтому человек должен получать терапию пожизненно, строго придерживаясь схемы приема. Латентный ВИЧ интегрирует ДНК-копии своего генома в геномы клеток иммунной системы. Удалить эти копии можно с помощью CRISPR-редактирования. Такую технологию ученые из Медицинской школы Льюиса Каца в Университете Темпл (LKSOM) и Университета Питтсбурга опробовали на мышах еще три года назад.

О начале клинических испытаний объявили 24 февраля 2022 года Медицинская школа Льюиса Каца и компания Excision BioTherapeutics (доктор Камель Халели, один из ведущих разработчиков CRISPR-терапии ВИЧ, также является соучредителем и главным научным консультантом Excision, которая получила лицензию на технологию редактирования от Университета Темпл). Препарат под названием EBT-101 вводят в виде однократной внутривенной инфузии.

Сейчас Университет Темпл сообщает, что первый человек, получивший препарат, находится под наблюдением и вскоре будет оценен его ВИЧ-статус. Исследователи надеются, что если терапия сработает, пациенту больше не потребуется АРТ.