Генная терапия смягчила проявления ARC-синдрома у мышей

ARC-синдром, или врожденный артрогрипоз, почечная дисфункция и холестаз, — это редкое аутосомно-рецессивное заболевание, причиной которого обычно является нарушение работы одного из белков, составляющих комплекс CHEVI. Эти белки кодируются генами VPS33B и VIPAS39. В печени дефицит CHEVI препятствует правильной сортировке и поляризованному распределению ключевых транспортеров на канальцевой мембране гепатоцитов, таких как BSEP и MDR3. Это повреждает печень, повреждение прогрессирует до фиброза, цирроза и терминальной стадии заболевания печени. Лечения пока нет, большая часть пациентов с ARC-синдромом погибает в течение первого года жизни.

Ранее британские ученые нормализовали состояние мышей с нокаутом Vps33b, доставив трансген в печень с помощью аденоассоциированного вирусного вектора. Однако экспрессия трансгена быстро теряется по мере быстрого роста печени, а снова ввести его невозможно из-за иммунного ответа на вектор. Также существуют данные о небезопасности таких векторов. В новой работе авторы сконструировали и опробовали на мышах лентивирусные векторы, которые уже применялись в клинических испытаниях для терапии других заболеваний.

Исследователи получили лентивирусный вектор, несущий кодон-оптимизированный ген VPS33B под специфическим для печени промотором (LP1-VPS). Такой вектор восстанавливал экспрессию VPS33B в HepG2-клетках с нокаутом этого гена. Однако ARC-синдром нарушает работу не только печении. Тогда исследователи получили вектор EF1-VPS, в котором трансген находился под контролем промотора EF1α, активного по всему телу. На клетках этот вектор также работал хорошо. Векторы, содержащие ген GFP, были выбраны в качестве контролей: LP1-GFP и EF1-GFP.

Новорожденным мышам Vps33b^Liver+/- вводили векторы LP1-VPS, EF1-VPS, LP1-GFP или EF1-GFP для проверки безопасности. За состоянием мышей наблюдали в течение девяти месяцев. Аномалий печени не было выявлено у мышей, получивших LP1-VPS или LP1-GFP (или у не получивших вмешательства мышей). Однако у 3 из 5 мышей, получивших EF1-GFP, и у 2 из 5 мышей, получивших EF1-VPS, в печени были обнаружены опухоли. У мышей Vps33b^Liver-/-, получивших вектор LP1-VPS, также не было опухолей в печени, в отличие от мышей, получивших контрольный раствор.

Чтобы выяснить причину опухолеобразования, автроы проанализировали опухолевые и здоровые ткани подопытных мышей. Трансген встраивался в разные сайты в различных опухолях. РНК-секвенирование показало схожие паттерны экспрессии у всех опухолей. Гены Bicd1, Cep78 и Psat1 экспрессировались активнее, а Tox и Cps1 — слабее, чем в здоровых тканях. Точный механизм образования опухоли выявить не удалось.

Далее авторы оценили эффективность системы. Мышам Vps33b^Liver-/- вводили LP1-GFP или LP1-VPS, за их состоянием наблюдали три месяца. К концу первого месяца выжило больше мышей, получивших лечение (80% против 33,3%). Они также росли лучше, догоняя животных дикого типа, и быстрее набирали вес. Уровень маркера ALP в их крови был ниже, чем у контролей, как и общий уровень фосфолипидов. Уровни первичных желчных кислот оставались повышенными, но были ниже, чем у контролей. Морфология печени у леченных мышей была больше похожа на морфологию печени мышей дикого типа.

По словам авторов, перед испытаниями на людях потребуются дальнейшие долгосрочные исследования токсикологии и безопасности.

Генная терапия, нацеленная на печень, затруднена при фиброзе