Большинство генетических заболеваний — хронические патологии; лишь немногие из них поддаются лечению, хотя в последние годы их число увеличилось. Всем пациентам и их семьям следует предоставить информацию о заболевании, предупредительные рекомендации и соответствующее медицинское наблюдение, а также возможность медико-генетического консультирования. Для многих заболеваний, связанных с врожденными патологиями или предрасположенностью к опухолям, существует возможность хирургического лечения.
Ресурсы для пациентов: Национальная организация редких заболеваний США NORD, Генетический альянс США, Национальная медицинская библиотека США NLM и большое количество веб-сайтов, посвященных заболеваниям. Текущий список клинических испытаний, финансируемых из федерального и частного секторов, в т.ч. многих клинических испытаний по генетическим заболеваниям, доступен на сайте ClinicalTrials.gov.
Специфические методы лечения генетических заболеваний делят на физиологические и заместительные. Другой подход корректирует неправильное свертывание белков, вызванное миссенс-мутациями, за счет использования небольших молекул, которые специфически связываются с мутантными белками, стабилизируя их конформацию, предотвращая ранний распад и обеспечивая надлежащий перенос и локализацию клеток.
Эта стратегия нашла успешное применение в лечении муковисцидоза, вызванного специфическими мутациями гена CFTR, включая F508del.
а) Физиологические методы лечения генетических заболеваний у детей. Физиологические методы лечения направлены на улучшение фенотипа генетической патологии, изменяя физиологию затронутого заболеванием индивида. При проведении терапии основной дефект остается неизменным. Физиологические терапевтические методы используются при лечении врожденных нарушений метаболизма.
К ним относятся диетические манипуляции (отказ от фенилаланина людьми с фенилкетонурией); ферментные добавки для некоторых пациентов с метилмалоновой ацидемией и митохондриальными заболеваниями; стимуляция альтернативных путей выведения аммиака у людей с нарушениями цикла мочевины; фототерапия для увеличения выведения нейротоксического неконъюгированного билирубина при синдроме Криглера-Найяра; лечение бисфосфонатами для пациентов с несовершенным остеогенезом для профилактики переломов костей; отказ от курения для лиц с дефицитом α1-антитрипсина или от определенных пищевых продуктов и ЛС для лиц с дефицитом Г-6-ФД или острой перемежающейся порфирией.
Физиологические методы лечения могут быть очень эффективными, но их необходимо применять в течение всей жизни пациента, поскольку они не влияют на основное генетическое заболевание. Многие из этих методов лечения более эффективны при начале в раннем возрасте (до развития необратимых изменений). Это считается основанием для всестороннего обследования новорожденных на врожденные нарушения метаболизма.
Многие физиологические методы лечения включают низкомолекулярные фармацевтические ЛП (например, для удаления аммиака у лиц с нарушениями цикла мочевины). Фармакологическое лечение нацелено на нарушенные неполноценным или отсутствующим генным продуктом в/клеточные процессы. Однако таких методов лечения относительно немного. Пример — ингибирование ферментативной реакции, которая предшествует образованию неполноценного энзима, для предотвращения накопления токсичных метаболитов, таких как нитизинон (NTBC), для лечения тирозинемии типа I.
Аналогичный подход направлен на частичное снижение синтеза субстрата мутантного фермента или его предшественников при лизосомных болезнях накопления.
б) Заместительная терапия. Заместительная терапия заключается в замене отсутствующего метаболита, энзима, органа или даже определенного гена.
1. Заместительная ферментная терапия. Заместительная ферментная терапия, направленная на устранение плохой кишечной абсорбции, считается одной из главных терапевтических составляющих при муковисцидозе. Ферменты ПЖЖ назначают внутрь, потому что они должны быть доставлены в ЖКТ. Рекомбинантная ЩФ, связанная со специфичным для костной ткани протеином, доступна для в/в-введения пациентам с гипофосфатазией, заболеваниями скелета, вызванными дефицитом ЩФ.
Методы заместительной ферментной терапии эффективны при некоторых лизосомных болезнях накопления. Ферменты нацеливаются на лизосомы путем модификации маннозо-6-фосфатом, который связывается со специфическим рецептором. Этот рецептор также присутствует на поверхности клетки, поэтому лизосомные ферменты с концевыми остатками маннозо-6-фосфата могут быть введены в кровь, абсорбированы в клетки и транспортированы в лизосомы.
Ферментативная заместительная терапия признана эффективной при болезни Гоше и болезни Фабри, некоторых мукополисахаридозах (MPS I, II, IVA, VI), дефиците кислой липазы и болезни Помпе, а также проходит испытания для лечения MPS ША, MPS VII, метахроматической лейкодистрофии, а-маннозидоза, болезни Ниманна-Пика типа В и поздней младенческой формы (CLN2) нейронального цероидного липофусциноза. Другой пример — заместительная ферментная терапия при гипофосфатазии.
Одно из осложнений заместительной ферментной терапии — выработка АТл в ответ на введенный рекомбинантный фермент. Сила этого ответа не всегда предсказуема и может варьировать в зависимости от ферментного ЛП и заболевания. В большинстве случаев иммунный ответ пациента не влияет на эффективность лечения (например, болезнь Гоше), но в некоторых ситуациях может быть серьезным препятствием (например, болезнь Помпе и фенилкетонурия).
в) Трансплантация в лечении генетических заболеваний у детей. Пересадка клеток и трансплантация органов — потенциально эффективные подходы по замене дефектного гена. Помимо трансплантации поврежденных тканей, трансплантация стволовых клеток, печени или костного мозга также используется при некоторых заболеваниях (врожденных нарушениях метаболизма, гематологических или иммунологических нарушениях). Успешная трансплантация «излечивает» заболевание, хотя пациент подвергается значительному риску возможных побочных эффектов.
Трансплантация клеток и тканей эффективна во многих клинических сценариях, но всегда существует риск осложнений, связанных с хирургическим (печень) или препаративным (костный мозг) режимом, и долгосрочная заболеваемость, связанная с хронической иммуносупрессией и недостаточностью трансплантата. Трансплантация костного мозга — лучший пример терапии стволовыми клетками, но для регенеративной терапии требуется сосредоточить усилия на выявлении, характеристике, расширении и использовании стволовых клеток других тканей.
В качестве альтернативы проводятся исследования по замене дефектного гена (генная терапия). Теоретически возможность нацеливания на конкретную ткань, в которой наблюдается дефицит гена или генного продукта, предоставит менее инвазивный путь лечения генетических заболеваний. Генная терапия зависит от уникального взаимодействия специфичной для пациента патофизиологии заболевания и средства доставки гена.
Существуют вирусные и невирусные векторы-переносчики генов, вводимые ex vivo или in vivo. При подходе ex vivo клетки пациента удаляются и после генной коррекции вводятся пациенту. Пример — одобренная FDA CAR-T-клеточная терапия неходжкинских лимфом. При подходе in vivo вектор генной терапии вводят непосредственно в организм либо системными (в/в), либо локальными (в/м, в/мозговыми, в/глазными) инъекциями.
В ходе большинства клинических испытаний с участием людей использовались вирусные векторы из-за их способности осуществлять эффективную тканевую трансдукцию. При некоторых заболеваниях, таких как тяжелый комбинированный иммунодефицит (Х-сцепленный или с дефицитом аденозиндезаминазы), хроническая гранулематозная болезнь и синдром Вискотта-Олдрича, клиническая генная терапия — вполне успешный и эффективный вариант (глава 152.1). Перенос гена гематопоэтических стволовых клеток методом ex vivo считается не менее эффективным, чем трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток у досимптомных пациентов с Х-сцепленной адренолейкодистрофией и метахроматической лейкодистрофией.
Использование генной терапии in vivo путем направленной в/глазной доставки также перспективно при врожденном амаврозе Лебера, путем в/м-инъекций — при дефиците липопротеинлипазы и с помощью системного метода введения — при гемофилии В. Первая в истории человека генная терапия in vivo для лечения специфической формы пигментного ретинита, вызванного мутацией в гене RPE65, с применением аденоассоциированного вирусного вектора (AAV) с копией нормального гена RPE65, введенного посредством интраретинальной инъекции, была недавно одобрена FDA.
Редактирование генов с непосредственной коррекцией патологической мутации — один из возможных подходов к генетической терапии. CRISPR/Cas9 (кластерные короткие палиндромные повторы, разделенные регулярными промежутками/система CRISPR) — механизм, обеспечивающий постоянную модификацию генов в клетках. Гены CRISPR — бактериальные последовательности ДНК, используемые в качестве защитного механизма для уничтожения ДНК вирусов. В сочетании со связанными белками Cas-нуклеазы чужеродная РНК или ДНК распознается, вырезается и расщепляется. При редактировании генов комплекс фермента нуклеазы и комплементарной последовательности РНК распознает последовательность оснований в мутированном гене.
После связывания с целевой последовательностью нуклеаза вырезает обе цепи и вставляет исправленную (немутантную) последовательность. Система CRISPR исправила генетический дефект, лежащий в основе мышечной дистрофии Дюшенна в мышиной модели, и снизила опухолевую нагрузку в человеческих клетках рака простаты, эксплантированных мышам. CRISPR-отредактированные Т-клетки можно модифицировать для таргетирования и уничтожения раковых клеток. CRISPR/Cas9 использовался для редактирования мутации MYBPC3 (ГКМП) в экспериментальной модели человеческого эмбриона. Проводятся клинические испытания этого метода на соматической ткани, а исследования по редактированию зародышевой линии или эмбриональных генов у человека не получили одобрения.
Профилактика генетических заболеваний достигается с помощью преимплантационной генетической диагностики. Эта процедура требует ЭКО и генетического тестирования на основе одиночной эмбриональной клетки с целью определения мутаций известных семейств и выполняется методом ПЦР-амплификации пораженного гена. Чтобы избежать повторных случаев заболевания, для имплантации используются только здоровые эмбрионы.
Мутаций митохондриальной ДНК можно избежать с помощью митохондриальной заместительной терапии. В одном методе ядерная ДНК от матери-носительницы мутации удаляется из неоплодотворенного ооцита и переносится в незатронутый митохондриальный донорский ооцит (без ядерной ДНК этой клетки). При другом подходе пронуклеус из оплодотворенного ооцита матери-носительницы мутации переносится в здоровый оплодотворенный ооцит митохондриального донора (без пронуклеуса).
Множество технических и этических аспектов, связанных с этими разными и многообещающими методами, обсуждаются этическими, юридическими, контролирующими организациями и МО.
