luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Кэтрин Браунштейн, Гарвард — о генной терапии и лечении орфанных заболеваний



В 1990 году стартовал проект «Геном человека», целью которого было определить структуру ДНК и использовать полученные данные в медицине и биотехнологиях. В 2003 году исследования завершились, и на основании полученных данных начала развиваться новая отрасль медицины — генная терапия. Ученые разрабатывают генетические конструкции, которые при введении в организм человека могут заменить дефектный ген или исправить его. В 2016 году рынок генных препаратов оценивался в $584 млн, а к 2023 году эксперты планируют рост до $4,4 млрд. На ассамблее «Здоровая Москва» «Хайтек» поговорил с научным руководителем Центра исследования орфанных заболеваний в Гарварде Кэтрин Браунштейн о возможностях генной терапии, о том, как к этому методу относятся другие врачи и нужно ли опасаться людям, предоставившим генетический материал для исследования, за свою конфиденциальность.

Кэтрин Браунштейн — научный руководитель Центра исследований орфанных заболеваний Гарвардской медицинской школы. В течение последних четырех лет Кэтрин занималась разработкой программ секвенирования и фармакогеномики, она также имеет десятилетний опыт работы в области генетики и токсикологии. Специализируется на костных и эндокринных заболеваниях. До прихода в Бостонскую детскую больницу в 2011 году работала токсикологом в департаменте общественного здравоохранения штата Массачусетс и в различных стартапах в сфере «Здоровья 2.0».

«Если у человека серьезная болезнь, ему не так важно, чтобы его данные обезличивались»

— Для чего ученым понадобилось собирать генетические материалы у людей и проводить с ними исследования? Какие с этим есть проблемы?

— Например, когда что-то не диагностируется, сбор генетических материалов совершенно необходим. Чтобы понять состояние всего населения, важно определить, в чем заключается проблема у конкретного заболевшего человека. У нас около 20 000 генов, поэтому, учитывая все возможные вариации, необходимо соотносить их со всем населением. Хранение действительно может представлять проблему из-за персональных данных, но когда они обезличены, уже невозможно вернуться обратно к идентификации генетических материалов. Да и если у человека серьезная болезнь, ему не так важно, чтобы его данные обезличивались.

Стоимость создания национального ДНК-центра, в котором должны храниться генетические образцы 80 млн граждан, правительство Китая в 2017 году оценивало в $900 млн. После создания ДНК-центр будет заниматься популяционной генетикой, исследованием мозга младенцев и когнитивного развития, новых методов лечения рака, а также редких и хронических заболеваний.

— Насколько точен метод секвенирования генома нового поколения? Раз это аналоговый метод сбора данных, процент ошибок должен присутствовать?

— Процент ошибок есть всегда. Наиболее частый метод секвенирования — это секвенирование экзома, когда рассматривают только 1% генома. Однако, если не работать со всем геномом в целом, нельзя узнать, всё ли вы увидели. Есть и такое, что на уровне генома не видно — например, эпигеном.

Есть вещи, о которых пока еще ничего не известно. Мы не претендуем на то, что понимаем всё и что секвенирование — это последнее слово и окончательная разгадка геномики.

Секвенирование — общее название методов, с помощью которых устанавливается последовательность нуклеотидов в ДНК. Сначала молекулу ДНК многократно клонируют, затем разрезают на несколько частей в случайных местах и изучают каждый участок по отдельности. Отличие методов в том, каким именно способом происходит изучение разрезанных участков.

Эпигенетика — наука, изучающая изменение генов, не связанное с изменением последовательности ДНК. Она объясняет, как окружающая среда влияет на активацию или подавление определенных генетических признаков. Например, у мышей-полевок, рожденных осенью, более густая шерсть, чем у тех особей, которые родились весной, что помогает адаптироваться к холодам. Изменение образа жизни запускает биохимические реакции, которые также помогают изменить свойства организма и в перспективе — продлить жизнь.
«Для клиник репродуктивного здоровья важна прозрачность»

— Можно ли на ранних стадиях беременности делать выводы о предрасположенности плода к муковисцидозу, раковым или орфанным заболеваниям?

— Во многих клиниках, например, в Boston Children’s Hospital, делают такие заключения из скана, по которому видно, есть ли у плода проблемы. Это обследование, когда при помощи разных технологий эмбрион можно рассматривать с разных сторон и диагностировать заболевания.

— Можно ли при помощи генетического анализа выявить заболевание до того момента, как оно возникнет, замедлить или искоренить его полностью?

— Да, на уровне планирования семьи родители уже «убирают» самые серьезные болезни, которые есть у них в роду. Можно пресечь какие-то состояния, прежде чем они проявятся. Когда я делала секвенирование генов для себя, первое, что я посмотрела, это есть ли возможность возникновения бокового амиотрофического склероза, чтобы понимать, велика ли продолжительность моей жизни. Это такая болезнь, когда у вас наступает паралич и отказывает мозг.

Боковой амиотрофический склероз — прогрессирующее неизлечимое дегенеративное заболевание центральной нервной системы, при котором происходит поражение как верхних (моторная кора головного мозга), так и нижних (передние рога спинного мозга и ядра черепных нервов) двигательных нейронов. Является редким заболеванием, количество заболевших оценивается в диапазоне 2–7 случаев на 100 тыс. человек в год. Средняя продолжительность жизни с таким заболеванием — 5–7 лет. Но, например, известный ученый Стивен Хокинг прожил после постановки диагноза 55 лет. С 1997 года для него сконструировали инвалидную коляску, которой он управлял с помощью единственной мимической мышцы, сохранившей подвижность. Общался с помощью синтезатора речи. Несмотря на инвалидность, Хокинг продолжал заниматься научной деятельностью. Он исследовал черные дыры, написал несколько научных работ и научно-популярных книг, много путешествовал, снимался в кино и даже совершил полет в невесомости на самолете.

— Что бы вы порекомендовали женщине, у которой риск родить ребенка со слабым здоровьем или неизлечимыми заболеваниями очень высок?

— Прежде всего обратиться в клинику репродуктивного здоровья, чтобы для нее выработали и назначили персонализированный план лечения и действовали соответственно. Также для клиник очень важен такой аспект, как прозрачность и честность: чтобы они четко называли тот процент успеха и шансы на выздоровление и зачатие здорового ребенка, какие действительно есть. И если они не могут что-то сделать, то должны найти такого врача, который сможет.

В России допускаются аборты по медицинским показаниям на сроке до 22 недель. Это делается в случае, если у матери есть серьезные заболевания и беременность угрожает ее жизни либо женщина не может полноценно ухаживать за ребенком. Также основанием для аборта по медицинским показаниям являются серьезные патологии плода. Полный список заболеваний перечислен в приказе Минздрава от 2007 года «Об утверждении перечня медицинских показаний для искусственного прерывания беременности». Среди них — туберкулез, пороки сердца, тяжелые патологии печени и почек, тяжелые психические расстройства, хромосомные нарушения у ребенка и другие. Вопрос о необходимости медицинского аборта рассматривает экспертная комиссия, куда входят наблюдающий женщину гинеколог, главный врач лечебного учреждения и узкие специалисты по заболеванию, послужившему основанием для аборта.

— Допустим, результаты анализов показали у новорожденного наличие более 200 генов, вызывающих офтальмологические проблемы. Что же делать в таком случае родителям?

— Чтобы дать верный ответ, необходимо очень много подробностей. Ведь секвенирование — это большая проблема, вы получаете информацию и не понимаете, что с ней делать. А иногда и такую информацию, которую лучше бы и не знали. Тут могут быть разные варианты. Иногда это какие-то дурные «вести», которые можно купировать, прописав определенные добавки, снижающие риск возникновения заболеваний, а иногда такие, что ты просто не знаешь, что с ними делать.

«Бывает, одно небольшое изменение влияет на весь организм»

— Если говорить о мутациях и митохондриальной ДНК, почему есть мутации, меняющие весь организм или вообще не вызывающие негативных последствий?

— Исследованиями именно в этой области мы и занимаемся. Бывает, что какая-то мутация происходит и внезапно воздействует на часть организма, где она вообще не должна никак присутствовать. Это огромный вопрос, ответа на который пока что нет.

— Но что именно лежит в основе митохондриальных заболеваний и как мутации отдельных клеток могут вызывать поражение организма в целом?

— Бывает, одно небольшое изменение влияет на весь организм. Кажется, что это просто одна мутация, а она убивает человека в самом раннем возрасте. Что касается митохондриального ДНК, у пациента может быть всего лишь одно нарушение, но оно вызывает такую болезнь, от которой он умирает. Мы ведем исследования и сравниваем изменения клеток у людей, обезьян и насекомых. И до сих пор не выявлен тот абсолютный минимум, который, изменившись, воздействует на весь организм в целом и вызывает его дисфункцию.

Митохондрии — клеточные органеллы, которые окисляют органические соединения и используют освобождающуюся энергию.

Митохондриальные заболевания — группа наследственных заболеваний, связанных с нарушением в работе митохондрий. Они перестают вырабатывать энергию, из-за чего клетка больше не может выполнять свои функции. Больше всего в этом случае страдают клетки головного мозга, скелетной мускулатуры, почек, сердца, печени, органов дыхания и эндокринной системы.

В 15% случаев причиной заболеваний является мутация в митохондриальной ДНК (мтДНК), вследствие чего нарушается функция митохондрий. Среди других причин митохондриальных заболеваний — мутации генов в ядерной ДНК, продукты которых задействованы в метаболизме митохондрий. Суммарно ДНК митохондрий составляет не более 0,5% от общего количества ДНК в организме. А митохондриальная ДНК представляет собой кольцевую хромосому длиной 16 569 пар нуклеотидов.

Особенностью митохондриальных заболеваний, обусловленных мутациями мтДНК, является материнский тип наследования (в норме митохондрии передаются только через яйцеклетку). В настоящее время выявлено более 250 точковых мутаций мтДНК, а также множество различных делеций (утрата участка хромосомы) и перестроек мтДНК (появление дополнительных участков, поворот участка хромосомы на 180°, перенос одного участка хромосомы на другую). Известно более 200 заболеваний, вызванных этими мутациями. При этом мутация в одном и том же гене мтДНК у разных людей может проявляться в различной степени, вплоть до полного отсутствия клинических проявлений. В связи с этим частота встречаемости митохондриальных заболеваний составляет всего 1-2 на 10 000 человек, хотя мутации мтДНК можно обнаружить примерно в 1 из 200 случаев.

«Ученые не допустят ничего плохого»

— Насколько сами врачи сегодня доверяют результатам генетического тестирования?

— За 10 лет работы генетиком я вижу, что врачи теперь гораздо более отзывчивы к генному анализу. Ранее, как и всё новое, это вызывало подозрения, врачи отрицали диагноз, а сейчас терапевты очень рады с нами работать. Конечно, есть такие врачи, которые не открыты к этому, но со временем это уйдет. Потому что у генетического тестирования есть определенные преимущества — более высокая точность и фармакогеномика.

— Последнее время руководством России высказываются опасения о сборе генетического анализа биоматериалов наших граждан. Существует ли реальная угроза для людей, чьи данные были собраны и использованы учеными?

— Всё дело в том, как с этими данными обращаются. Но я уверена, что российское правительство и ученые не допустят ничего плохого. Хорошее перевешивает плохое, и польза от этого гораздо весомее. Если речь идет о какой-то очень серьезной болезни, тут вопрос уже не встает, потому что риск минимален по сравнению с выгодой.

— Можно ли сказать, что генная терапия обходится для пациента дешевле, а главное, она эффективнее разработки традиционных препаратов, хотя бы в части орфанных заболеваний?

— Однозначное да я сказать не могу. Например, в Бостонской клинике происходит лечение детей, и оно очень хорошо идет с такими специфическими нарушениями, где генная терапия — действительно самый лучший способ. Но медицине нужно еще развиваться, прежде чем это станет основным методом.

По данным Минздрава, лечение орфанных заболеваний обходится для пациентов от 100 тыс. до нескольких миллионов рублей в месяц. Стоимость одного из самых дорогих генных препаратов «Люкстурна» — $850 тыс. Он разработан для лечения амавроза Лебера — тяжелого заболевания глаз, при котором перестает вырабатываться протеин, необходимый для сетчатки, что приводит к слепоте. Конечная стоимость препарата зависит от эффективности лечения. По данным производителя, препарат эффективен в 90% случаев. До этого врачи рекомендовали лишь поддерживающую терапию — прием витаминов и внутриглазные инъекции, но эти методы были малоэффективны: почти 95% пациентов полностью теряют способность видеть к 10 годам.

— Немного фантастики: сегодня можно скорректировать здоровый геном, чтобы получить сверхспособности?

— Пока нет. Когда-нибудь это будет возможно. Думаю, то, о чем все мечтают — это возможность изменять связки и мышцы для более активного движения.

— Как станет развиваться генная терапия и генетика в будущем?

— Я думаю, что диагностика будет делаться на всё более раннем этапе. И мы начнем выявлять ситуации, когда, например, можно ввести тот вирус, который проявляет недостающий белок. Возможно, это будет работать не для всех диагнозов, но диапазон применения генной терапии постепенно расширится.

Tags: гены, интервью
Subscribe

Posts from This Journal “интервью” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments