Вирощена в лабораторії трансгенна шкіра виявилася порятунком для пацієнта з важким генетичним захворюванням.
Коли заходить мова про клітини та редагування генів, ми зазвичай завжди говоримо про те, як це можна застосувати на практиці в майбутньому. Виникає питання, а чи є вже зараз приклади того, як працює клітинна і генна терапія - не в експерименті, а в клініці?
Якраз видатний приклад такого практичного застосування опубліковано днями в журналі Nature, в якій описано випадок семирічного хлопчика з рідкісною генетичною хворобою під назвою буллезний епідермоліз. Насправді так називають цілу групу захворювань, однак суть у них одна: у білках, які кріплять клітини епідермісу один до одного і до глибшої дерми, з'являються мутації, білки починають погано виконувати свої функції, і верхній шар шкіри - тобто епідерміс - просто розпадається, відсолоджується (буквальний переклад назви: «епідермоліз» - розчинення епідермісу). У результаті шкіра покривається волдирями і незагоєними запалюваними ранами, людина страждає від постійних інфекцій, у багатьох починається рак шкіри. Лікування тут як такого немає, хворих підтримують, як можуть; у важких випадках смерть настає досить швидко.
Два роки тому співробітники Рурського університету повідомили своїм колегам з Університету Модени і Реджо-Емілії, що вони намагаються щось зробити з хлопчиком з важкою формою буллезного епідермолізу. Хлопчик був з родини сирійських біженців, і хвороба, очевидно, загострилася через всі проблеми, які на них звалилися; перебираючись із Сирії до Німеччини, батьки навряд чи могли забезпечити синові належну медичну допомогу. До того часу, коли хлопчик вступив до лікарні при Рурському університеті, він втратив майже 80% епідермісу, і шанси вижити були дуже невеликі.
Мікеле де Лука (Michele De Luca), фахівець з регенеративної медицини в Університету Модени і Реджо-Емілії, в минулому вже намагався лікувати пацієнтів з булезним епідермолізом, і цілком успішно, але досі йому доводилося мати справу з набагато менш важкими випадками, коли хвороба захоплювала невеликі ділянки шкіри. Тим не менш, у хлопчика все ж залишалися неушкоджені ділянки епідермісу, так що у нього вдалося взяти пробу клітин кератиноцитів, які, власне, епідерміс і утворюють.
Кератиноцити почали вирощувати в лабораторній культурі, попутно виправивши у них мутантний ген - причиною хвороби виявилася мутація в гені ламініна b3, позаклітинного білка, одного з тих, що скріплює клітини разом. За допомогою модифікованого вірусу в кератиноцити ввели нормальний, здоровий варіант гена, після чого залишалося тільки наростити достатню кількість шкіри.
Хлопчик переніс три операції з пересадки шкіри, в 2015 і 2016 році. (Нагадаємо, що клітини були його власні, так що ніякого імунного конфлікту тут бути не могло.) Аналізи, які робили через кілька місяців після кожної операції, незмінно показували, що новий епідерміс нормально прикріпився до дерми, і білок ламінін, який повинен служити тут молекулярним клеєм, працює, як треба. Всі властивості нової шкіри опинилися в нормі: еластичність, здатність до загоєння ран тощо; і через два роки у хлопчика немає ніяких ознак колишньої хвороби.
Портал The Scientist пише, що попутно дослідникам вдалося з'ясувати одне важливе питання щодо того, як оновлюється наш епідерміс. Досі тут було дві точки зору: згідно однієї, кератиноцити виникають з дуже великої популяції клітин-попередників, згідно з іншою, оновлення епідермісу відбувається завдяки невеликій групі стовбурових клітин.
Як було сказано вище, в клітини за допомогою «ручного» вірусу засилали виправлений ген, який вбудовувався в клітинний геном. Але вбудуватися він міг у різні ділянки геному, і якби в оновленні брало участь велике число клітин, то впроваджений ген можна було б знайти в тисячі різних місць. коли у нової шкіри взяли зразки для геномного аналізу, виявилося, що ген, хоча і сидить по різних місцях в різних клітинах, число цих місць не настільки вже велике, а значить, кератиноцити епідермісу беруть початок все ж з невеликої групи вихідних клітин.
Звичайно, як завжди буває з генною терапією, виникає питання про рак: маніпуляції з геномом цілком можуть призвести до того, що якась клітина захоче переродитися в злоякісну. Однак поки ніяких ознак пухлини у пацієнта немає, та й в цілому, якщо врахувати, що буллезний епідермоліз сам по собі дуже і дуже сильно збільшує ймовірність раку шкіри, можна сказати, що зараз шанси отримати злоякісну пухлину у хлопчика набагато менше, ніж раніше.