Елизавета Беляева: «Нам нужны не удача, а воспроизводимость». Как запустить в России разработку генно-клеточных технологий

erid:2VfnxwFoetq

В ноябре на 28-й Международной выставке оборудования, сырья и технологий для фармацевтического производства (Pharmtech&Ingredients, Москва, «Крокус Экспо») SkyGen и «Химброкер» провели сателлитный симпозиум о дистрибуции и сырьевом обеспечении фармпроизводства.

Елизавета Беляева, продакт-менеджер направления «Клеточная биология» компании SkyGen, представила доклад «Когда ген становится лекарством: новая фармацевтическая эра». Мы предлагаем читателям ознакомиться с его основными положениями. Что нужно для того, чтобы в нашей стране активизировалась разработка инновационных биопрепаратов, — ключевая тема для нашего портала.

Мировой рынок клеточной и генной терапии стремительно растет. В 2025 году его объем составлял около $25 млрд, прогноз на 2034 год — $117 млрд. Еще более быстрый рост демонстрируют программное обеспечение и автоматизированные системы для данной области. Среди точек роста — пространственная мультиомика, обработка данных с помощью ИИ, терапевтические применения CRISPR-редактирования.

Участие России в данных трендах ограничивает ряд факторов: недоступность оборудования для автоматизации, что ведет к фрагментации процессов, сохранение значительной доли ручного труда. В то же время появляются российские разработки, готовые к регистрации. Это заставляет работать по другим правилам: закрытые и воспроизводимые маршруты и переход к автоматизации становятся необходимыми, чтобы вывести препарат на рынок.

— Нам нужна не удача, а воспроизводимость, — говорит Елизавета. — Если шаги автоматизированы и закрыты, результат одинаковый. Чем меньше ручной работы на ключевых этапах, тем меньше ошибок и повторений эксперимента.

Чтобы понимать контекст, стоит рассмотреть некоторые разработки, которые ведутся сейчас в мире.

Компания Intellia Therapeutics проводит клинические испытания терапии наследственного транстиретинового амилоидоза с полинейропатией, основанной на CRISPR-Cas9. Наследственный транстиретиновый амилоидоз — редкое заболевание, которое может приводить к поражению нервной системы. Препарат NTLA-2001 (нексигуран зиклумеран, или nex-z) содержит липидные наночастицы, несущие систему для редактирования генома. Система включает направляющую РНК, специфичную к гену TTR, мутации в котором вызывают болезнь, и мРНК нуклеазы Cas9. Редактирующая конструкция доставляется в клетки печени. В 2025 году компания представила обнадеживающие результаты клинических испытаний (КИ). В октябре FDA США приостанавливало набор в фазу 3 КИ этого препарата из-за вопросов по безопасности, но сейчас вопросы решены и ограничения сняты.

Другой препарат Intellia, NTLA-2002 (лонвогуран зиклумеран, lonvo-z) против наследственного ангионевротического отека, нацелен на ген белок-предшественник калликреина KLKB1. Результаты в фазе 1/2 вызвали интерес у инвесторов: из 32 пациентов 31 не испытывали приступов и не нуждались в длительной профилактике.

«Переход к фазе 3, — комментирует Елизавета Беляева, — демонстрирует воспроизводимость и управляемость производства».

Компания Verve Therapeutics в этом году объявила о результатах фазы 1b клинического испытания препарата VERVE-102. Этот генотерапевтический препарат, тоже на основе CRISPR, «выключает» ген, продукт которого приводит к повышению уровня холестерина. Как и в случае препаратов Intellia, редактирование происходит in vivo — непосредственно в организме пациента. Эффект после однократной инъекции сохраняется надолго. В апреле Verve получила от FDA разрешение на ускоренную регистрацию, и сейчас препарат переходит к фазе 2.

Lexeo Therapeutics разрабатывает генную терапию для пациентов с наследственной атаксией Фридрейха. Лечение направлено на восстановление работы сердечной мышцы. Функциональный ген доставляется в клетки миокарда в векторе на основе аденоассоциированного вируса (AAV). Препарат LX2006 продемонстрировал положительные результаты в фазе 1/2. FDA присвоило ему статус Breakthrough Therapy, который дает возможность ускорить разработку. Помимо программы по сердечно-сосудистым заболеваниям, у компании есть программа по заболеваниям ЦНС, и она включает генотерапевтический препарат против болезни Альцгеймера.

Ряд иностранных разработок можно продолжать и дальше. Однако какова ситуация в России?

Университет «Сириус» совместно с АО «Генериум» разрабатывает терапию мышечной дистрофии Дюшенна. Вирусный вектор доставляет в мышцы укороченную, но рабочую форму гена дистрофина. Сейчас препарат проходит фазу 1/2, которая стартовала в 2025 году.

Генотерапевтические векторы на основе различных субтипов AAV популярны из-за их безопасности и специфичности к различным тканям и органам. Но у них есть важный минус — малая емкость, которая не позволяет доставлять в клетки гены крупных белков. Чтобы преодолеть это ограничение, в «Сириусе» использовали естественный механизм, существующий в клетке, — белковый сплайсинг. Из белка вырезаются внутренние участки (интеины), и окружающие их участки соединяются. Платформа интеин-сплайсинга — это технология, позволяющая доставлять в клетку крупные гены, которые не помещаются в стандартный AAV-вектор. Два вектора несут две половины гена, к которым присоединены участки, кодирующие расщепленные интеины. В результате клетка экспрессирует две части белка, из которых собирается функциональный белок. Сейчас эта платформа проходит доклинические испытания на моделях болезни Штаргардта.

Российская компания «Биокад» в конце 2024 года получила разрешение Минздрава на проведение фазы 3 КИ препарата ANB-002 для лечения гемофилии В. Препарат содержит рекомбинантный аденоассоциированный вирус (rAAV), который доставляет в клетки ген фактора свертываемости крови IX. Внутривенная инфузия ANB-002 делается однократно, после чего организм начинает самостоятельно вырабатывать фактор IX. Появляется возможность отказаться от постоянной заместительной терапии, что существенно улучшает качество жизни пациента.

В апреле 2025 года компания сообщила, что подала документы для регистрации. Препарат получил МНН арвенакоген санпарвовек.

Итак, в нашей стране одновременно развиваются генные и клеточные технологии. И во всех процессах разработки повторяются базовые шаги: создание и сборка конструкций, культивирование и очистка, а также контроль получаемых продуктов. Какие этапы в них можно автоматизировать, можно рассмотреть на реальном примере.

Первый — разработка генной терапии гемофилии В. Основные этапы — экспрессия in vitro, выделение и анализ фактора IX, контроль качества. Рассмотрим, как компания SkyGen предлагает автоматизировать и стандартизировать этот процесс.

— Мы берем на себя весь путь от ДНК до валидации белка, — говорит Елизавета Беляева. — Сначала заказываем готовую кассету гена у GenScript. Дальше экспрессируем и быстро очищаем серии плазмид на AmMag™ Quatro Plasmid. Выделительная станция позволяет обрабатывать большие объемы плазмид и выделять их с высоким качеством. Эти конструкты далее идут в векторный контур, а для быстрого контроля мы получаем белок фактора IX как референс из нашей культуры клеток и сразу чистим на AmMag™ Quatro 1300. Может быть разный подход: иммуноаффинная очистка через анти-FIX антитело либо на Ni-NTA, если нужен тэгированный стандарт. И финальный шаг — вестерн на eBlot™ + eZwest™ + eStain™: после электрофореза перенос и инкубации с антителами автоматизированы, результат остается только быстро визуализировать — получаем чистую картинку без перебоев.

Таким образом, автоматизированы все «мокрые» этапы — от гена до готового белка.

Следующее критически важное звено — точный количественный анализ самих векторов, которые внедрят генетическую конструкцию в клетки. Здесь в цепочку встраивается цифровая ПЦР (dPCR).

Ключевая задача, от которой зависят эффективность и безопасность терапии, — подбор дозировки вектора. Цифровая ПЦР позволяет считать реальные копии генома AAV или лентивирусных векторов и по ним подбирать дозировку.

В ходе масштабирования технологии проводится сравнение серий, и в этом случае цифровая ПЦР выступает референсом для титра при переходе от лабораторного к пилотному и промышленному масштабу.

Наконец, необходим контроль остаточных векторов и примесей (свободная плазмидная ДНК, нежелательные вирусные частицы и т. д.).

В доклинической разработке терапии на основе AAV цифровая ПЦР уже используется для точного титрования вектора.

В ходе исследований генотерапевтических препаратов против спинальной мышечной атрофии (СМА) для отбора и стратификации пациентов используют тесты на основе dPCR. С их помощью определяют число копий генов SMN1 и SMN2. Большее количество копий SMN2 коррелирует с меньшей тяжестью болезни и потенциально более высокой эффективностью некоторых видов терапии.

В онкогематологии dPCR используют для контроля минимальной остаточной болезни по таргетным мутациям.

В проектах по вирусным векторам, где наивысшим приоритетом являются валидация и контроль безопасности на всех этапах (так называемый подход Quality by Design), dPCR становится опорным методом. К нему «привязаны» рутинные qPCR-тесты и контроль серий.

Еще одна проблема, на которой хочется сфокусироваться, — в России разработчики генотерапевтических препаратов редко применяют анализ одиночных клеток (single-cell). Однако в мире этот подход ускоряет разработку:

• по биопсиям до и после введения видно, в каких клетках есть эффект терапии и нет ли активности ‘не там’;

• по крови на ранних этапах читают иммунный ответ и вовремя корректируют дизайн дозирования;

• для клеточных продуктов делают контроль качества перед инфузией пациенту и ловят редкие нежелательные субпопуляции.

Звучит сложно, однако микрофлюидная система SeekOne^®DD делает эти исследования рутинными.

— Система разделяет и баркодирует клетки, на выходе мы получаем кластеры клеток по отдельным типам и профиль экспрессии каждой, — говорит Елизавета. — Через несколько часов получаем карту клеточных популяций и их состояний. Карта подсказывает следующий шаг: например, продолжать текущий дизайн или менять его, ставить ли дополнительные контроли.

Автоматизация — это выход на стабильные воспроизводимые результаты и снижение зависимости от «человеческого фактора», высокая производительность и многопоточность, подвела итог Елизавета Беляева. Жесткая конкуренция в перспективной области генно-клеточных технологий и строгие требования к контролю заставляют отнестись к этим возможностям с максимальным вниманием.

Компания SkyGen предлагает решения для ключевых процессов в клеточной биологии и не только. Ознакомиться с упомянутым в статье оборудованием можно на сайте Skyklad. Например, вот решение для вашего вестерн-блоттинга. А здесь можно посмотреть на систему анализа единичных клеток.

По всем вопросам также пишите на почту sales2@skygen.com.