Génová terapia na vyliečenie hemofílie - o krok bližšie k realite

Hemofília je hematologické genetické ochorenie charakterizované poruchami procesu zrážania krvi a častým výskytom dlhotrvajúceho krvácania.
Z hľadiska nedostatočného koagulačného faktora a mutácií génov kódujúcich tieto faktory je možné opísať dva typy hemofílie:

hemofília A, charakterizovaná nedostatkom koagulačného faktora VIII (najbežnejší, 80%) a
hemofília B, charakterizovaná nedostatkom koagulačného faktora IX (zriedkavejšie, 20%).

V roku 1994 Svetová zdravotnícka organizácia uviedla, že do roku 2000 je možné liečiť hemofíliu objavením jej špecifickej liečby. V súčasnosti existuje niekoľko terapeutických metód na zlepšenie stavu pacientov s hemofíliou a niektoré sľubné inovatívne techniky, ktoré by mohli byť v budúcnosti terapeutickou metódou pre tento stav. Môžeme teda povedať, že liečba vyliečenej hemofílie môže byť dnes oveľa dostupnejšia ako v 90. rokoch.

Štúdie zamerané na inovatívne spôsoby liečenia hemofílie

Inovatívna terapeutická metóda na modifikáciu génov kódujúcich koagulačné faktory VIII a IX, vyvinutá hlavnými farmaceutickými spoločnosťami na liečenie hemofílie, bola nedávno zahrnutá do dvoch klinických štúdií, ktorých výsledky boli následne publikované v New Emgland Journal of Medicine.

Po týchto dvoch štúdiách sa zistilo, že po podaní génovej terapie u pacientov s hemofíliou sa v deviatich z desiatich prípadov môžu koagulačné faktory udržiavať vo fyziologických medziach jeden rok po podaní.

Tiež hemoragické epizódy, špecifické pre hemofíliu, sa znížili z asi 16 ročne na jednu alebo úplne zmizli. Taktiež sa nevyskytli žiadne prípady imunitnej odpovede na liečbu alebo prípady hepatálnej toxicity a expresia aktivity koagulačného faktora IX sa udržala počas celej génovej terapie.

Iba v jednom prípade bolo potrebné podať koagulačný faktor v dávke až o 91% nižšej ako počiatočná dávka, pričom pacient reagoval priaznivo.

Génová terapia - prvá liečebná liečba hemofílie

Na začiatku 60. rokov bola hlavnou liečbou hemofílie zmrazená plazma. Neskôr, v polovici 60. rokov, bola zmrazená plazma nahradená kryoprecipitátom.

V súčasnosti je liečbou hemofílie A profylaktické podávanie koagulačného faktora VIII. Ak nie je k dispozícii profylaktický koagulačný faktor VIII, použije sa terapia „na požiadanie“.

Profylaktická liečba hemofílie spočíva v podaní koagulačného faktora počas celého života trikrát týždenne vo forme intravenóznych injekcií. Exogénne a profylaktické podávanie faktora VIII vedie k zníženiu dotknuté.

Profylaktická liečba koagulačným faktorom bola prijatá vo všetkých európskych krajinách a Spojených štátoch. Napriek tomu rýchlosť krvácania v dôsledku poklesu koagulačného faktora pod 1 IU/dl.

Počnúc rokom 2017 boli vyvinuté inovatívne techniky génovej terapie hemofílie so stále sľubnejšími výsledkami. Vzhľadom na uspokojivé výsledky klinických štúdií o génovej terapii na boj proti hemofílii by mohlo byť rozšíreným zavedením tejto terapie liečebná liečba pacientov s hemofíliou.

Mechanizmus účinku génovej terapie

Génová terapia spočíva v zavedení fragmentu nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA) do buniek pacienta s hemofíliou s cieľom kuratívnej liečby hemofílie pôsobením na mutantný gén kódujúci koagulačné faktory (VIII alebo IX).

Nukleovú kyselinu možno nahradiť vírusovými vektormi (biologické nanočastice modifikovaných vírusov) alebo komplexmi DNA.

V súvislosti s infekciou ľudského tela patogén dosiahol túto úroveň a zavádza svoj genetický materiál do hostiteľskej bunky. Následne sa na tejto úrovni hostiteľskej bunky replikuje prostredníctvom sekrécie bielkovinových látok na tejto úrovni.

V molekulárnej biológii môžu byť vírusové vektory použité na intracelulárne kopírovanie genetického materiálu. V súvislosti s hemofíliou, ktorá spája mutácie v géne kódujúcom koagulačný faktor, zaisťujú vírusové vektory prenos nemodifikovaných genetických kópií do tela pacienta.

Podľa výskumu optimálny variant génovej terapie spočíva v použití adeno-asociovaných vírusov namiesto nukleových kyselín alebo komplexov DNA.

Génová terapia podávaná vo forme nevírusových metód sa považuje za oveľa efektívnejšiu a s výsledkami jednoznačne lepšími ako liečba podávaná vo forme vírusových vektorov. Génová terapia prostredníctvom nevírusových metód navyše podporuje produkciu bielkovinových látok a oveľa nižšiu imunitnú odpoveď hostiteľského organizmu (za predpokladu, že zavedenie cudzích teliesok do tela podporuje stimuláciu imunitného systému).

Štúdie o užitočnosti génovej terapie v boji proti hemofílii

Podľa údajov z literatúry je hemofília A najbežnejšou formou hemofílie, zaznamenáva šesťkrát viac prípadov ako hemofília B.

Kvôli rozdielom medzi veľkosťou vírusovej kapsidy (bielkovinový obal, ktorý obsahuje DNA) a veľkosťou mutantného génu kódujúceho koagulačný faktor, žiadny z vedcov podieľajúcich sa na vývoji tohto typu liečby neuvažoval nad tým, že by génová terapia za týchto okolností účinné.

Biotechnologická spoločnosť BioMarin však uskutočnila klinickú štúdiu o génovej terapii, ktorá zahŕňala deväť dospelých s diagnostikovanou ťažkou hemofíliou A. V závislosti od úrovne koncentrácie vírusového vektora v tele bolo týchto deväť ľudí rozdelených do troch skupín (vysoká, stredná a nízka dávka). V prípade osôb podrobujúcich sa profylaktickej liečbe koagulačným faktorom VIII bola ich profylaxia prerušená počas podávania génovej terapie, avšak po podaní génovej terapie im bol podávaný koagulačný faktor v prípade hemoragickej príhody.

Z deviatich osôb zahrnutých do tejto klinickej štúdie bolo osem na profylaktickej liečbe a jeden z nich používal zrážací faktor v prípade krvácania.

Cieľom tejto štúdie bolo vyhodnotiť bezpečnostný profil génovej terapie a jej účinnosť. Na vyhodnotenie týchto dvoch cieľov sa koagulačný faktor VIII podával v dávke 5 IU/dl šestnásteho dňa po podaní génovej terapie.

Výsledky tohto klinického skúšania boli nasledujúce:

U pacientov, ktorí dostávali vysoké dávky koagulačného faktora VIII, úroveň aktivity tohto koagulačného faktora prekročila 5 IU/dl, od druhého do deviateho týždňa po podaní génovej terapie.
U týchto pacientov sa počet epizód krvácania znížil zo 16 epizód na jednu epizódu.
Nežiaduce účinky génovej terapie v tele boli zvýšené alanínaminotransferázou 1,5-krát viac ako boli pôvodné hodnoty.
Po podaní génovej terapie neboli identifikované žiadne protilátky proti koagulačnému faktoru VIII.
Približne 52 týždňov po génovej terapii bol koagulačný faktor VIII približne 77 IU/dl.

Pokiaľ ide o účinnosť génovej terapie v prípade hemofílie B, nedávno sa uskutočnila štúdia medzi skupinou desiatich mužov s diagnostikovanou hemofíliou B, ktorí boli podrobení tomuto typu liečby. Na konci klinickej štúdie sa zistilo, že deväť z desiatich mužov v tejto skupine malo predĺžené udržiavanie koagulačného faktora IX v normálnych medziach a krvácanie sa znížilo z približne 14 epizód ročne na jednu alebo žiadnu. Túto klinickú štúdiu iniciovala biotechnologická spoločnosť Spark v spolupráci so spoločnosťou Pfizer.

Po ukončení tejto klinickej štúdie vedci zistili, že po podaní génovej terapie je hladina koagulačného faktora asi osemkrát vyššia ako pôvodné hodnoty.

V prípade hemofílie B bol mutantný gén kódujúci koagulačný faktor IX objavený v roku 2009 a dostal názov „Padovský gén“. Gén Padova sa dostal do pečene (kde sa vytvárajú koagulačné faktory) pomocou inaktivovaného vírusu (presnejšie vírusového vektora spojeného s adeno).

V rámci génovej terapie boli pečeňové bunky stimulované k produkcii oveľa silnejšieho variantu faktora IX použitím nízkej dávky vírusového vektora. Týmto spôsobom je imunitná odpoveď tela na zahraničné činidlo umiestnené intracerulárne výrazne znížená.

V minulosti klinické štúdie hodnotiace účinnosť génovej terapie hemofílie B preukázali neuspokojivé výsledky z dôvodu nedostatočného koagulačného faktora alebo zničenia a eliminácie všetkých zmenených buniek v súvislosti so zvýšenou imunitnou odpoveďou hostiteľa.

Trvanie génovej terapie

Monitorovacie obdobie génovej terapie je obmedzené na jeden rok a podľa vedcov v tomto krátkom časovom období nie je možné posúdiť účinnosť tejto liečby, ale podľa lekára pracujúceho v Detskej nemocnici vo Philadelphii Dr. Lindsey George, zapojená do klinických štúdií s hemofíliou B, tvrdí, že génová terapia sa môže uskutočniť iba raz za život.

Ďalšie klinické štúdie preukázali, že účinok génovej terapie trvá v priemere osem rokov.

Liečba hemofílie koagulačnými faktormi alebo inhibítormi stojí až 200 000 dolárov a v prípade génovej terapie je cena okolo 1 milióna dolárov na dávku.

Nedávna štúdia predstavuje simuláciu účinkov novej formy génovej terapie zahŕňajúcej použitie kompl.

Hemofília je závažný chronický hematologický stav charakterizovaný klinicky krvácaním.

Úloha ľudskej DNA je stále jednou z najdôležitejších oblastí záujmu akademickej obce. .