Лечить врожденные заболевания

Ученым XVIII–XIX веков современные фармацевтические гиганты могут только позавидовать. Тогда не было никаких этических комитетов, норм и правил, регламентирующих клинические испытания новых препаратов и методов лечения. Помогло оно пациенту – хорошо, не помогло – всё равно бы умер. Сейчас разработчикам лекарств приходится под жёстким контролем проделывать весь путь с самого начала. И начинается всё с модели, «подопытного кролика», на котором можно изучать механизмы развития и проверять тестовые вещества.

Но и современным специалистам тоже грех жаловаться, ведь палитра методов, с помощью которых можно воссоздать ту или иную человеческую болезнь на животных, громадна. Можно выключить ген еще на стадии зиготы, а можно временно заблокировать его работу в отдельных клетках. Проделывать такие манипуляции можно многократно со всеми подозрительными генами, а потом пытаться понять, как отсутствие того или иного белка сказывается на лечении болезни или реакции клеток на новое лекарство.

Аллисон Эберт и её коллеги из Университета штата Висконсин в Мэдисоне разработали новый способ «гадания» – на этот раз на стволовых клетках.

Объектом для изучения стала спинальная амиотрофия – наследственная мышечная дистрофия, при которой по не известным до конца причинам массово гибнут двигательные нейроны спинного мозга. Поскольку именно эти нервные клетки ответственны за управление скелетной мускулатурой, то через некоторое время ребенок не может не то что передвигаться, а даже дышать.

Поиск способов лечения этого заболевания осложняется отсутствием подходящей биологической модели. Животные спинальной амиотрофией не болеют, а выделить из детского спинного мозга отдельные нейроны – не такая уж простая процедура. К тому же потом пришлось бы искать способы для того, чтобы размножить нервные клетки in vitro.

Эберт и соавторы публикации в Nature решили: если нейроны нельзя выделить, давайте вырастим их из собственных клеток ребенка.

Тем более что уже год как нет необходимости лезть за стволовыми клетками в центральную нервную систему или в костный мозг. Достаточно небольшого надреза на коже, и в руках у специалистов практически неограниченное количество обычных фибробластов, из которых состоит соединительная ткань. Небольшие манипуляции с геномом – и это уже не фибробласт, а «индуцированная» эмбриональная стволовая клетка, из которой с помощью факторов роста можно получить и нейроны, и клетки костной или хрящевой ткани, или те же самые фибробласты.

Только Эберт не ограничилась одной культурой, а сделала сразу две – как из кожи больного ребенка, так и из кожи его здоровой матери. В течение месяца клетки вели себя примерно одинаково, а вот по достижении этого срока «детские» нейроны начали массово гибнуть из-за нехватки белка SMN, поддерживающего жизнеспособность нервных клеток.

Вот тут модель и проявила себя во всей красе: стоило добавить вальпроевой кислоты или тобрамицина, как уровень SMN повышался, хотя и не достигал нормы. Материнские «здоровые» нейроны на эти препараты никак не реагировали. Впрочем, ребёнку к тому времени уже было не помочь.

Эберт не сомневается, что благодаря их находке уже в скором будущем список лекарств для лечения спинальной амиотрофии существенно расширится.

Может быть, удастся даже подобрать соответствующий метод генной терапии, ведь замена «дефектного» участка ДНК – единственный способ полностью вылечить врожденное, то есть генетически обусловленное, заболевание.

Но и ждать, что это произойдёт завтра, тоже не стоит. Пример тому – миодистрофия Дюшенна, механизмы развития которой давно изучены, и есть даже линия мышей mdx, у которых болезнь развивается по тому же сценарию, что и у человека. Клинические испытания генной терапии начались.