28 апреля 2021
Генная терапия: ключевые проблемы и вызовы
Генная терапия уже показала себя достаточно эффективным и безопасным методом лечения многих заболеваний, но пока остается малодоступной для широкого применения во врачебной практике. На симпозиуме «Генная терапия», который прошел 28 апреля в рамках саммита «Большие вызовы для государства, общества и науки», ученые обсудили проблемы, стоящие перед научным сообществом в этой области.
Модератор симпозиума Александр Карабельский, руководитель направления «Генная терапия» Университета «Сириус», сделал краткий обзор методов и технологий, применяемых в этой области. Он отметил, что генная терапия хорошо работает при лечении моногенных заболеваний, которые наследуются по аутосомно-рецессивному типу. В таких случаях может проводиться заместительная терапия, когда здоровый ген доставляется в нужную ткань. Мы можем заниматься редактированием генов, контролировать экспрессию с помощью разных подходов, а также заниматься рекомбинацией генов.
«Но как применять генную терапию при заболеваниях с другим типом наследования пока не очень понятно», - признался А.В. Карабельский.
Проблемным является и производство генотерапевтических лекарств для широкого применения. Выбор векторов вирусов для генной терапии зависит непосредственно от ее цели, универсального вектора не существует: «Один ген – один продукт». Поэтому каждый раз требуется полный, а значит и более ресурсозатратный, цикл разработки лекарств: от идеи до выпуска, - подчеркнул Александр Карабельский.
Павел Гершович, директор департамента разработки генотерапевтических препаратов BIOCAD, рассказал про перспективы использования векторов на основе AAV в терапевтических целях. В своем выступлении он тоже отметил высокую стоимость производства генотерапевтических препаратов.
«Zolgensma – препарат, ставший настоящим научным прорывом, – помогает лечить спинальную мышечную атрофию», – сообщил Гершович.
«Препарат высоко востребован во всем мире, но малодоступен, – его стоимость приближается к 2,2 миллионам долларов США. Поэтому нельзя останавливаться на достигнутом, и нам в России тоже нужно разрабатывать свои генотерапевтические препараты», - считает эксперт.
Павел Гершович упомянул и о проблеме ограниченной емкости вектора (емкости для внутриклеточной доставки действующего вещества лекарства).
Эта проблема была подробно раскрыта в докладе Марьяны Бардиной, научного сотрудника Института биологии гена РАН и Marlin Biotech. Она рассказала о создании и тестировании вирусных препаратов генной терапии для наследственных заболеваний.
Модератор симпозиума Александр Карабельский, руководитель направления «Генная терапия» Университета «Сириус», сделал краткий обзор методов и технологий, применяемых в этой области. Он отметил, что генная терапия хорошо работает при лечении моногенных заболеваний, которые наследуются по аутосомно-рецессивному типу. В таких случаях может проводиться заместительная терапия, когда здоровый ген доставляется в нужную ткань. Мы можем заниматься редактированием генов, контролировать экспрессию с помощью разных подходов, а также заниматься рекомбинацией генов.
«Но как применять генную терапию при заболеваниях с другим типом наследования пока не очень понятно», - признался А.В. Карабельский.
Проблемным является и производство генотерапевтических лекарств для широкого применения. Выбор векторов вирусов для генной терапии зависит непосредственно от ее цели, универсального вектора не существует: «Один ген – один продукт». Поэтому каждый раз требуется полный, а значит и более ресурсозатратный, цикл разработки лекарств: от идеи до выпуска, - подчеркнул Александр Карабельский.
Павел Гершович, директор департамента разработки генотерапевтических препаратов BIOCAD, рассказал про перспективы использования векторов на основе AAV в терапевтических целях. В своем выступлении он тоже отметил высокую стоимость производства генотерапевтических препаратов.
«Zolgensma – препарат, ставший настоящим научным прорывом, – помогает лечить спинальную мышечную атрофию», – сообщил Гершович.
«Препарат высоко востребован во всем мире, но малодоступен, – его стоимость приближается к 2,2 миллионам долларов США. Поэтому нельзя останавливаться на достигнутом, и нам в России тоже нужно разрабатывать свои генотерапевтические препараты», - считает эксперт.
Павел Гершович упомянул и о проблеме ограниченной емкости вектора (емкости для внутриклеточной доставки действующего вещества лекарства).
Эта проблема была подробно раскрыта в докладе Марьяны Бардиной, научного сотрудника Института биологии гена РАН и Marlin Biotech. Она рассказала о создании и тестировании вирусных препаратов генной терапии для наследственных заболеваний.
Рассказывая о гене дистрофине, Бардина подчеркнула, что он является одним из самых больших генов, и поэтому перед учеными стоит распространенная в области генной терапии проблема ограниченной емкости вектора.
«AAV вектор не способен вместить полноразмерный дистрофин, поэтому усилия ученых уже несколько десятилетий направлены на то, чтобы создать укороченную, функциональную форму дистрофина, которая бы поместилась в вектор», - отметила она. После тщательного дизайна таких конструкций группа исследователей тестирует их эффективность и безопасность.
Также Марьяна Бардина рассказала, что эффективность лечения с помощью генной терапии иногда ставится под сомнение, поскольку длительность эффекта от проведенной терапии трудно определить точно.
«Говорить о полном излечении после проведения генной терапии невозможно, если в ходе лечения не редактируется геном», - подчеркнула эксперт.
К тому же эффект от генной терапии зависит от скорости деления клеток тех или иных тканей.
«Мы можем доставить препарат, но насколько эффективно он распределится по необходимым клеткам – сложный вопрос. Это показывают клинические испытания. Есть истории успеха, а есть, когда препарат работает на мышиных моделях, но в экспериментах in vitro не показывает серьезного эффекта», - поделилась М.В.Бардина.
Завершался симпозиум докладом Чумакова Петра Михайловича, главного научного сотрудника ИМБ РАН, о перспективах лечения онкологических заболеваний с помощью онколитических вирусов (Справочно: онколитический вирус избирательно поражает и уничтожает раковые клетки, не нанося вред здоровым, применяется в онкотерапии).
«AAV вектор не способен вместить полноразмерный дистрофин, поэтому усилия ученых уже несколько десятилетий направлены на то, чтобы создать укороченную, функциональную форму дистрофина, которая бы поместилась в вектор», - отметила она. После тщательного дизайна таких конструкций группа исследователей тестирует их эффективность и безопасность.
Также Марьяна Бардина рассказала, что эффективность лечения с помощью генной терапии иногда ставится под сомнение, поскольку длительность эффекта от проведенной терапии трудно определить точно.
«Говорить о полном излечении после проведения генной терапии невозможно, если в ходе лечения не редактируется геном», - подчеркнула эксперт.
К тому же эффект от генной терапии зависит от скорости деления клеток тех или иных тканей.
«Мы можем доставить препарат, но насколько эффективно он распределится по необходимым клеткам – сложный вопрос. Это показывают клинические испытания. Есть истории успеха, а есть, когда препарат работает на мышиных моделях, но в экспериментах in vitro не показывает серьезного эффекта», - поделилась М.В.Бардина.
Завершался симпозиум докладом Чумакова Петра Михайловича, главного научного сотрудника ИМБ РАН, о перспективах лечения онкологических заболеваний с помощью онколитических вирусов (Справочно: онколитический вирус избирательно поражает и уничтожает раковые клетки, не нанося вред здоровым, применяется в онкотерапии).
Ученый поставил вопрос об эффективности доставки вируса. В некоторых случаях вирус может быть инактивирован антителами, формирование которых является существенным препятствием для длительной терапии. П.М.Чумаков предложил разработать наноносители вирусов, которые бы смогли ограничить контакт с иммунной системой, а также использовать потенциал клеток, активно реплицирующих вирусы. Клетки могут быть заражены in vitro в введены внутривенно.
Главная же проблема ограниченного применения генной терапии при лечении онкологических заболеваний, по мнению ученого, заключается в том, что каждый из препаратов действует лишь на небольшое число пациентов, помогает лишь 10-20% из них. Эта проблема была проиллюстрирована статистикой лечения больных глиобластомой с помощью рекомбинантного полиовируса PVSRIPO: только 20% пациентов поддаются терапии.
«Тем не менее, это потрясающий результат, поскольку глиобластома – это абсолютно смертельное заболевание», - отметил эксперт.
Чумаков предположил, что такие результаты исследований могут быть связаны с несколькими факторами. Во-первых, каждая раковая опухоль индивидуальна по характеру нарушений. Во-вторых, опухоль гетерогенна по составу клеток, которые различаются по степени чувствительности к различным вирусам. В-третьих, тестирование или предсказание индивидуальной чувствительности опухоли является сложным, а иногда и невозможным, процессом, поэтому пока не проводится в систематическом ключе. По мнению ученого, широкому применению генной терапии мешают и некоторые особенности государственного регулирования этой области. Ученый предложил оптимизировать законодательство для облегчения процедуры регистрации препаратов.
Свое выступление ученый завершил словами: «проблем много, перспективы светлые, но надо много работать».
Главная же проблема ограниченного применения генной терапии при лечении онкологических заболеваний, по мнению ученого, заключается в том, что каждый из препаратов действует лишь на небольшое число пациентов, помогает лишь 10-20% из них. Эта проблема была проиллюстрирована статистикой лечения больных глиобластомой с помощью рекомбинантного полиовируса PVSRIPO: только 20% пациентов поддаются терапии.
«Тем не менее, это потрясающий результат, поскольку глиобластома – это абсолютно смертельное заболевание», - отметил эксперт.
Чумаков предположил, что такие результаты исследований могут быть связаны с несколькими факторами. Во-первых, каждая раковая опухоль индивидуальна по характеру нарушений. Во-вторых, опухоль гетерогенна по составу клеток, которые различаются по степени чувствительности к различным вирусам. В-третьих, тестирование или предсказание индивидуальной чувствительности опухоли является сложным, а иногда и невозможным, процессом, поэтому пока не проводится в систематическом ключе. По мнению ученого, широкому применению генной терапии мешают и некоторые особенности государственного регулирования этой области. Ученый предложил оптимизировать законодательство для облегчения процедуры регистрации препаратов.
Свое выступление ученый завершил словами: «проблем много, перспективы светлые, но надо много работать».
Университет «Сириус» в ближайшее время будет продолжать исследования по нескольким направлениям генной терапии. Среди них – разработка рекомбинантных онколитических вирусов для лечения онкологический заболеваний и создание генотерапевтических продуктов в сфере офтальмогенетики.
Автор: Полина Киреева
Автор: Полина Киреева