19 июня 2019, среда, 10:54
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Генная терапия для новой кожи

Стволовые клетки
Стволовые клетки

Семилетний мальчик из Германии, страдающий редким генетическим заболеванием, получил новую кожу благодаря генетически модифицированным стволовым клеткам. Его состояние остается хорошим спустя уже два года после лечения.

Из-за мутаций в некоторых из генов, ответственных за образование эпидермиса – внешнего слоя кожи, возникает так называемый буллёзный эпидермолиз, тяжелая болезнь, при которой кожа становится очень ранимой, на ней часто возникают наполненные жидкостью пузыри и зоны эрозии, превращающиеся в обширные раны. Детей с этой болезнью часто называют «дети-бабочки», сравнивая тонкость их кожи с крылом бабочки, а в Южной Америке их называют «детьми с хрустальной кожей». Чувствительность кожи такова, что к повреждению приводит даже ежедневное одевание и раздевание. В результате пациенты напоминают жертв ожога.

Существует более десятка вариантов мутаций, ведущих к буллезному эпидермолизу. Они встречаются с разной частотой от одного на 50 тысяч до одного на миллион новорожденных. Некоторые формы болезни могут быть летальными в младенчестве, а другие увеличивают вероятность агрессивного рака кожи. Единственный способ лечения – регулярная обработка ран. По словам дерматолога Питера Маринковича (Peter Marinkovich) из Стэнфордского университета, расходы больного на перевязочные материалы составляют до 100 000 долларов в год. Также им регулярно нужны средства для обработки ран, антибиотики, обезболивающие препараты и другие лекарства.

Новый подход к лечению эпидермолиза аналогичен уже существующему методу лечения тяжелых ожогов, когда слои здоровой кожи выращиваются из собственных клеток пациента и пересаживаются на тело. Но команда под руководством Мишеля де Луки (Michele de Luca) из Университета Модены и Реджо-Эмилии и его коллеги снабдили клетки, используемые для получения трансплантантов, новыми генами, которые свободны от мутаций, вызывающих буллезный эпидермолиз. Первая попытка лечения болезни была предпринята ими в 2006 году, когда они успешно помогли пациенту с небольшими поражениями кожи на ногах. Об этом они тогда сообщили в журнале Nature. Затем они сумели помочь еще одному пациенту

В 2015 году к Мишелю де Луке и его команде обратились коллеги-врачи из Германии, у которых был пациент с тяжелой формой буллезного эпидермолиза, при которой поражается светлая пластинка базальной мембраны (lamina lucida) – тонкий слой между соединительной тканью и кожным эпителием. Вызывается эта разновидность болезни мутацией в гене LAMB3 в первой хромосоме, кодирующем часть белка ламинина. Состояние мальчика было тяжелым. Из-за постоянно слезающей кожи он заразился несколькими инфекциями.

Мишель де Лука выделил эпидермальные клетки из неповрежденного участка кожи размером не более почтовой марки в паху мальчика. В культуре клеток имелись и клетки-предшественницы – стволовые клетки, “специализирующиеся” на определенном типе ткани, в данном случае на коже. Благодаря им в организме происходит постоянное обновление кожи. В лаборатории де Лука инфицировал эти клетки ретровирусом, который нес нормальную копию гена ланимина. Затем из этих клеток выращивали целые куски кожи размером от 50 до 150 квадратных сантиметров. Врачи из Рурского университета в городе Бохум провели две операции, пересаживая эти куски новой кожи на руки, спину, грудь и ноги мальчика.

Через месяц после операций новая кожа начала восстанавливаться, покрыв 80 % тела мальчика крепким и эластичным эпидермисом. На пересаженных участках в течение двух прошедших с тех пор лет не возникают новые пузыри. Мальчик хорошо себя чувствует и даже играет в футбол. О достигнутом результате исследователи рассказали в журнале Nature.

Однако сохраняется обычное для подобного метода генной терапии опасение. Ретровирус, использованный для доставки функционального варианта гена в клетки, может вызвать рак. Широко известен случай, когда в начале 2000-х годов при попытке использовать генную терапию для лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита, вызванного мутацией в Х-хромосоме, у пяти детей, участвовавших в эксперименте, развилась лейкемия. Этот случай заставил ученых на некоторое время приостановить подобные клинические испытания. Но в нынешнем исследовании не выявлено никаких признаков того, что вставленный в геном пациента фрагмент затрагивает гены, связанные с возникновением опухолей.

Исследователи из команды де Луки проследили судьбу пересаженных клеток. Они обнаружили, что большинство клеток трансплантата исчезли через несколько месяцев, но небольшое количество долгоживущих клеток, называемых холоклонами, образовывало колонии, которые обновляли эпидермис.

Но нынешний метод может помочь лишь части пациентов, страдающих от буллезного эпидермолиза. Более половины больных имеют другую форму заболевания, известную под названием синдром Вебера-Коккейна. Если у немецкого мальчика нужный белок просто не мог синтезироваться в организме, то в данном случае мутации вызывают синтез активного, но неправильно функционирующего белка (в зависимости от конкретного типа мутации это может быть кератин-5 или кератин-14). Мишель де Лука полагает, что для этой разновидности болезни подойдет метод редактирования генома CRISPR/Cas9, который позволит вырезать участок генома с испорченным геном. А затем на этом место можно будет вставить нормальный ген. Также пересадка кожи не может решить проблемы со слизистыми оболочками, возникающие у пациентов с некоторыми формами эпидермолиза.

Сейчас Мишель де Лука в Италии и Питер Маринкович в США работают над методом генной терапии еще одной разновидности этой болезни – так называемого дистрофического буллезного эпидермолиза. Он вызывается мутациями в гене COL7A1, кодирующем белок коллаген VII. Данный белок представляет собой очень крупную молекулу, которая образует «якорные фибриллы», связывающие эпидермис с лежащими ниже слоями кожи. У пациентов с дистрофическим эпидермолизом высок риск онкологических заболеваний, в частности возникновения агрессивных карцином. Возможно, в недалеком будущем генная терапия и этого заболевания станет применяться на практике.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.