Novorozené myši a štěňata trpící dědičnou hemofilií typu A, se podařilo uzdravit genovou terapií. Léčebnou metodu připravili a odzkoušeli pracovníci Washington University School of Medicine v  St. Louis (USA). Princip metody spočívá v tom, že se do buněk novorozených zvířat vnese funkční gen, místo toho, který tato zvířata mají poškozen a v důsledku čehož jim buňky neprodukují protein označovaný jako koagulační faktor VIII.

Autorka projektu Katherine Parker Ponderová, docentka medicíny, biochemie a molekulární biofyziky komentovala úspěch následovně: “Jsme dosaženými výsledky nadšeni, protože zvířata nyní produkují dvacetkrát více koagulačního faktoru, než kolik jej tvořili pokusní psi u nichž se tato genová terapie zkoušela  dříve“.
Tato metoda, kdy se zákrok provádí na novorozencích, má ještě jednu výhodu, neprovokuje tolik imunitní systém, který v mnoha jiných případech, kdy se metoda aplikuje později, vede k tomu, že když se koagulační faktor v buňkách vytvoří, a uvolní se do krevního řečiště, imunitní systém situaci mylně vyhodnotí a začne proti vytvořenému koagulačnímu faktoru tvořit protilátky. Léčebný efekt faktoru, ikdyž se vytvoří, tak přijde vniveč.
Od té doby, co Ponderová provedla léčbu, o které zde referujeme, uplynul již rok. Krevní testy ukazují, že jak léčení myšáci, tak léčení psi, vykazují normální aktivitu koagulačního faktoru a že u zvířat nedochází ke krvácivým stavům. Podrobný popis pokusu a výsledky přináší Sborník Národní akademie věd USA.

Genetika

Zvětšit obrázek

Častý projev hemofilie A je krvácivost do kloubů a opakované těžké záněty vedoucí k ochrnutí.

Hemofilie je dedičná choroba vyznačující se krvácivostí. Příčinou je mutace na chromosomu X. Mutace brání normální produkci určitého koagulačního faktoru. U hemofilie typu A je defektní gen pro koagulační faktor VIII. Tato forma představuje 80% všech případů hemofilie. Protože se jedná o poruchu na chromosomu X, nemoc se většinou projeví jen u mužských potomků. U žen funkci chybného genu převezme druhý gen na druhém chromosomu X, ten pak zajistí dostatek tvorby koagulačního faktoru. Muži takové štěstí nemají a jeden z 5 000 je touto chorobou trpí.
Hemofilie své nositele výrazně omezuje. Postiženým se špatně hojí rány a dokonce pouhý běh u nich může způsobit krvácení do kloubů s následnými těžkými záněty. Hemofilici musí mít vždy po ruce lékovou formu koagulačního faktoru, ale ani to hemofiliky nezbaví nebezpečí vzniku nebezpečí vzniku nejrůznějších komplikací spojených s krvácením. Často v důsledku opakovaných zánětů kloubů záhy zchromnou.

Genová terapie hemofilie byla pro výzkumníky velkou výzvou. Faktor VIII je velká molekula a tudíž i genetický kód pro tuto molekulu  je totiž moc velký. Vpravit takový dlouhý úsek informace do virového vektoru je obtížné. Kolektivu Ponderové se to podařilo za cenu „osekání“ celé řady sekvencí, které, jak se nyní ukázalo, jsou pro tvorbu funkční bílkoviny zbytné. Úspěch tato skupina měla také proto, že jako nástroj pro dopravu genu do buňky použili gamma retroviral vektor, ten je sám dost velký aby takovou "nálož" do buńky přenesl.
Další zajímavostí na tomto pokusu je, že použitý vektor sám obsahuje krátkou promotorovou sekvenci.Tento krátký úsek vpravený gen automaticky spouští. Činí tak ale jen u jaterních buněk. Jaterní buňky jsou jedním z míst, kde se koagulační faktor VIII,  u zdravých jedinců, normálně tvoří.

Zvětšit obrázek

Toto je model lidského koagulačního faktoru VIII. Nacpat genetický kód pro tak velkou molekulu do virového vektoru, a to i se spouštěcím promotorem, je husarský kousek,který se týmu Ponderové podařil.

Poté, co novorozená zvířata, která by jinak trpěla hemofilií, výzkumnící infikovali zmíněným vektorem,  jejich jaterní buňky zahájily podle vpraveného pokynu tvořit nedostatkový koagulační faktor.
Krevní testy ukázaly, že u myší byla hladina tohoto faktoru na hodnotě 139% normálu a u psů byl průměr 115% aktivity normálu populace. Tyto hodnoty zůstávají u léčených zvířat stabilní již po dobu jednoho a půl roku!

 Nikdo jiný dosud u velkých zvířat, takových hodnot a s trvalým účinkem, nedokázal.  A proč se to podařilo právě tomuto týmu? Hlavně zřejmě proto, že pracoval s novorozenými zvířaty. U nich, jak známo,  játra stále rostou a tak i počet buněk s vneseným opraveným genem se při každém dělení jaterních buněk zdvojnásoboval.

A ještě jeden údaj stojí za povšimnutí. Když u dospělých zvířat zjišťovali, kolik se v jejich jaterních buňkách touto metodou nových genů „uchytilo“, zjistili, že zatímco u myší to jsou dva geny na buňku, u psů měla nový gen jen každá osmá jaterní buňka.

Nejdůležitějším údajem celého pokusu ale je fakt, že po celou dobu sledování se u takto léčených zvířat nevyskytly inhibiční reakce. Obdobných léčebných pokusů, kdy došlo k tvorbě žádoucích substancí, ale ty vyprovokovaly imunitní systém tak, že léčebný efekt zase zhatil, je víc než dost. To, že se tomu tak neděje v případě léčby zvířecích novorozenců, je velkým příslibem i pro léčbu lidí.  Jeden háček tu ale je, imunitní systém člověka je v době narození vyvinutější, než je imunitní systém zvířat. Proto také někteří odborníci navrhují zopakovat pokus na pokusných primátech, trpících hemofilií. Možná by situaci šlo řešit i jinak, například časnou diagnózou a provedením zákroku na plodu v takové fázi vývoje, jaký by odpovídal úspěšným pokusům u zvířat. Ale to jistě odborníky v St. Louis  také napadlo, a tak místo našich laických rad, jak to mají udělat, budeme raději sledovat s čím nás na stránkách prestižních publikací brzo překvapí.

Hlavní pramen: Xu L, Nichols TC, Sarker R, McCorquodale S, Bellinger DA, Ponder KP. Absence of a 1-deamino-[D-Arg8]vasopressin response after therapeutic expression of factor VIII in hemophilia A dogs with liver-directed neonatal gene therapy. Proceedings of the National Academy of Sciences, Apr. 26, 2005;102(17):6080-6085.