"Исправленные" стволовые клетки могут вылечить генетические болезни

Наследственные заболевания тоже можно лечить стволовыми клетками: достаточно заменить в них «больную» копию гена на «здоровую».

Одним из самых неприятных заболеваний печени является альфа-1-антитрипсиновая недостаточность. Это генетический недуг, обусловленный мутацией в гене альфа-1-антитрипсина - природного блокатора целого ряда ферментов-протеаз. Если этот блокатор отсутствует, протеазы начинают повреждать ткани самого организма. При антитрипсиновой недостаточности антитрипсин не может покинуть печень, где он синтезируется. Последствия довольно плачевны: в печени развивается цирроз, плохо приходится и другим органам (например, в лёгких может начаться эмфизема или рак).

При этом заболевание нельзя назвать слишком редким: в Европе вероятность его появления составляет 1 случай на 2 000 человек. Единственный способ лечения — пересадка печени. Дело в том, что при антитрипсиновой недостаточности необходимо заменить все клетки с неправильным геном. Если мутантная копия останется, то дефектный антитрипсин всё равно будет накапливаться в органе и портить печень. Одной только генетической инженерии решить такую задачу — заменить ген во всех клетках печени — просто не под силу.

Исследователи из Института Сенгера (Великобритания) для решения этой проблемы совместили два методических подхода — собственно генную инженерию и технику получения индуцированных стволовых клеток. Индуцированные стволовые клетки — аналог эмбриональных, только получаются они не из эмбриона, а из зрелых клеток тела. Исследователи брали клетки кожи человека и заставляли их вернуться в «младенческое» состояние, когда они не имели специализации, делились сколько хотели и могли превратиться в клетку любого типа. Единственное «но»: изначальные клетки кожи были взяты у людей с антитрипсиновой недостаточностью. Следовательно, та же мутация была и в полученных индуцированных стволовых клетках.

Поэтому учёные генетически модифицировали эти клетки: в них вводили ДНК с нормальной копией гена для синтеза антитрипсина и фермент, который в клеточной хромосоме менял «больную» копию гена на «здоровую». Затем клеткам давалась команда превратиться в клетки печени. После того как они становились похожи на гепатоциты, их вводили мышам. В статье, опубликованной в журнале Nature, авторы пишут, что уже через 14 дней эти клетки встраивались в печень, где успешно синтезировали нормальный антитрипсин.

Итак, учёным удалось доказать, что даже генетические заболевания можно лечить стволовыми клетками: достаточно подправить мутантный ген. Дополнительные эксперименты показали, что такая коррекция не вносит добавочных мутаций в другие места ДНК, то есть можно не опасаться, что, исправляя в одном месте, мы ломаем в другом. Из таких подкорректированных стволовых клеток можно вырастить здоровую ткань на замену больной.

Однако старая проблема, связанная с индуцированными стволовыми клетками, всё равно остаётся актуальной. До сих пор никому не удавалось получить из них специализированные зрелые клетки, которые не отличались бы от естественных, образовавшихся от эмбриональных стволовых. Кто знает, возможно, эти отличия не такие уж существенные и не нанесут при пересадке большого вреда. Однако до получения достовернейших экспериментальных данных на этот счёт говорить о клинических перспективах таких методик следует с большой осторожностью.