Ученые из миланского Института генной терапии Сан-Рафаэле-Телетон (SR-Tiget) обнаружили, что в первые дни после рождения кроветворные стволовые клетки можно эффективно редактировать прямо в организме — без пересадки костного мозга и химиотерапии. Это открывает новые возможности для лечения генетических болезней крови.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Исследование провела группа под руководством профессора Луиджи Нальдини и доктора Алессио Канторе, а первую работу выполнила Микела Милани. SR-Tiget — мировой лидер в генной терапии с использованием лентивирусных векторов. Именно здесь разработали одобренный в ЕС и США метод лечения метахроматической лейкодистрофии (MLD), когда клетки пациента редактируют в лаборатории и возвращают обратно. Но это сложный и травматичный процесс.

Новый подход проще: вектор вводят прямо в кровь. Оказалось, что у новорожденных мышей стволовые клетки активно циркулируют в первые две недели жизни — они перемещаются из печени, где развивались перед рождением, в костный мозг. В этот момент их легче «поймать» и модифицировать.

Эксперименты провели на трех моделях болезней:

• ADA-SCID (тяжелый иммунодефицит),
• аутосомно-рецессивный остеопетроз (нарушение формирования костей),
• анемия Фанкони (патология костного мозга).

Во всех случаях терапия продлила жизнь мышей. При анемии Фанкони исправленные клетки постепенно замещали дефектные, предотвращая отказ костного мозга — как у людей в клинических испытаниях.

Чтобы расширить «окно возможностей», ученые использовали препараты (G-CSF и Плериксафор), которые выгоняют стволовые клетки в кровь. Это сработало и у взрослых мышей. Также они улучшили стабильность векторов.

Важно, что у человеческих младенцев стволовые клетки тоже активно циркулируют в первые месяцы жизни.

Пока эффективность ниже, чем при редактировании клеток в пробирке, но для некоторых болезней, вроде тяжелых иммунодефицитов или анемии Фанкони, этого может хватить, — говорит Канторе.

Интересно, что у взрослых клетки нужно активировать для редактирования, а у новорожденных они сами по себе восприимчивы. Мы изучаем, почему так происходит и как это использовать, — добавляет Нальдини.

Этот метод может упростить генную терапию для детей с врожденными болезнями крови — не нужны дорогостоящие лабораторные процедуры, пересадка костного мозга и токсичная химиотерапия. Если подход сработает у людей, лечение станет доступнее и безопаснее.

Пока метод тестировали только на мышах, и даже у них эффективность ниже, чем при ex vivo-терапии. Неясно, как поведет себя иммунная система человека при введении векторов напрямую в кровь.

Ранее ученые создали стволовые клетки крови в лаборатории.