Учени създадоха генно модифицирани клетки в революционна процедура
![Учени създадоха генно модифицирани клетки в революционна процедура](https://sportal365images.com/autocrop/smp-images-production/profit.bg/25012024/4c7ef864-d394-4489-a76f-71f9b9f3693d.jpg?width=1001&height=538&format=webp)
Нашите В-клетки ни помагат да се предпазим от заболявания. Тяхната задача е да произвеждат антитела - протеини на имунната система, които се борят с вируси и други вредни клетки. Те произвеждат много антитела - хиляди от тях всяка секунда.
Анализ на Wired разглежда какво би станало, ако тези фабрики за антитела могат да бъдат използвани за производството на други неща, от които тялото се нуждае.
Това е идеята, залегнала в основата на проучване, започнато от базираната в Сиатъл биотехнологична компания Immusoft. Тя обяви тази седмица, че нейни учени са програмирали генетично В-клетките на пациент и са ги върнали обратно в тялото му, за да лекуват заболяване. Това е първият път, в който такива модифицирани клетки са тествани върху човек.
Пациентът страда от генетично заболяване, известно като мукополизахаридоза тип I, или MPS I. Организмът му не произвежда основен ензим, който помага за разграждането на дълговерижните захари в клетките. Без този ензим тези захари се натрупват в очите, сърцето, костите и на други места.
Последиците са животозастрашаващи. Пациентите имат проблеми със зрението и дихателната система, когнитивни проблеми и уголемени органи. Хората с най-тежката форма на заболяването умират в детска възраст. Други могат да доживеят до 20-те или 30-те си години.
Понастоящем болните се лекуват със седмични вливания на ензима, който липсва в организма им. Терапията трябва да се прилага през целия им живот. Обикновено един ген, наречен IDUA, помага за производството на този ензим, но хората с MPS I имат мутация в него.
Целта на Immusoft е да преодолее този проблем, като подтикне В-клетките на човека да произвеждат ензима вместо него. Ако модифицираните клетки осигурят непрекъснато снабдяване с този ензим, това би могло да премахне необходимостта от редовни вливания.
Шон Айнсуърт, главен изпълнителен директор на Immusoft, заявява, че първият пациент се чувства добре след получаването на експерименталната терапия в средата на ноември. "Засега всичко е наред", казва той.
Изследователите на компанията събират В-клетките на пациента с помощта на машина, която отстранява кръвта, отделя определен компонент, след което връща останалата част в кръвообращението. В организма има милиарди В-клетки; Immusoft използва само част от тях. "Тялото постоянно се възстановява и произвежда нови клетки", казва Айнсуърт.
За да накарат клетките да произвеждат липсващия ензим в допълнение към антителата, учените е трябвало да им добавят нови генетични инструкции в лабораторията. Те са ги включили в транспозон - ДНК последователност, която по естествен начин може да се интегрира в генома на клетката чрез механизма "изрежи и постави".
Няколко терапии включват генетично инженерство на клетките на пациента извън тялото, за да се лекува заболяване. Новоодобрено лечение на сърповидно-клетъчна болест използва Crispr, технология за редактиране на кръвотворните стволови клетки на пациента. А един вид "живо лекарство", познато като клетъчна терапия CAR-T, подсилва Т-клетките на пациента в борбата срещу рака. Нито една от настоящите терапии не използва В-клетките на човека.
"Струва ми се, че е очевидно да се премине от Т-клетки към В-клетки", казва Абла Крийзи, вицепрезидент по разработването на терапии в Калифорнийския институт за регенеративна медицина, който е предоставил на Immusoft безвъзмездни средства в размер на 12 млн. долара. Тя казва, че В-клетките представляват вълнуваща нова стратегия за лечение на заболявания, при които организмът не произвежда достатъчно количество от определен протеин или ензим.
Тази област е все още нова, казва Дейвид Ролингс, имунолог в детската болница в Сиатъл, който работи върху терапии с модифицирани В-клетки. Това отчасти се дължи на факта, че тези клетки се оказват по-трудни за манипулиране в сравнение с други видове. В лабораторията му се използва Crispr за модифициране на В-клетките, като той е съосновател на компанията Be Biopharma за по-нататъшното им разработване.
"Използването им е наистина широко, защото може да се мисли за тях като за платформа за отделяне на лекарства, която продължава дълго време", добавя Роулингс.
Съществуващите инженерни клетъчни терапии са показали чудодейни ефекти, но те имат и недостатъци, коментира Wired.
В случая с лечението с Crispr пациентите първо се подлагат на химиотерапия, която може да причини косопад, гадене и други неприятни странични ефекти. След лечението те трябва да останат в болницата в продължение на седмици, докато редактираните им стволови клетки се заселят в костния мозък. При клетъчната терапия CAR-T могат да се появят сериозни ефекти върху имунната или нервната система, затова пациентите трябва да бъдат наблюдавани в болницата.
За разлика от тях, модифицираните В-клетки на Immusoft се прилагат като интравенозна инфузия в рамките на амбулаторна процедура, казва Айнсуърт.
Пол Орчард, лекарят, който провежда експериментите в Медицинския университет в Минесота, казва, че първоначалният план е бил да се лекуват деца с това заболяване. "По-лесно е да се предотвратят усложненията, отколкото да се обърнат, след като вече са настъпили", казва той. "Ако успеете да диагностицирате децата и да се намесите сравнително рано в живота им, вероятността те да получат лечение е по-голяма." Въпреки това Американската агенция по храните и лекарствата (FDA) е ограничила екипа да работи първоначално с възрастни, докато се докаже, че терапията е безопасна.
Той казва, че едно от опасенията на FDA по отношение на инженеринга на В-клетките е възможността те да се превърнат в ракови и да доведат до лимфом или левкемия. Системата за транспозониране, която Immunosoft използва, вмъква новия генетичен материал по неточен начин, така че Орчард казва, че съществува теоретичен риск това да стане в близост до ген, причиняващ рак. Това е известен риск и при сегашните CAR-T клетъчни терапии, които използват вируси за доставяне на нов генетичен материал в клетките. Учените не могат да контролират точно къде в генома вирусите оставят полезната доза.
Първоначалното изследване на Immusoft има за цел да провери безопасността на подхода с модифицирани клетки, така че засега пациентите ще продължат да получават обичайните си ензимни инфузии. Следващата стъпка ще бъде пациентите да се откажат от вливанията, за да се провери дали модифицираните клетки правят това, което се очаква от тях. Орчард отбелязва, че ще измерват нивата на ензимите в кръвта и също така ще търсят подобрение на симптомите на пациентите, включително на движението и сърдечната дейност.
Един от важните въпроси, на които изследователите се надяват да отговорят, е колко дълго модифицираните В-клетки се задържат в организма. Някои издържат десетилетия, казва Орчард. "Трябва да видим. Очевидно би било по-добре, ако това е окончателна терапия и се прилага еднократно."