Исследователи из Пенсильванского университета успешно генетически модифицировали иммунные клетки 12 ВИЧ-положительных пациентов, чтобы противостоять инфекции, и полностью снизили вирусную нагрузку у некоторых пациентов, которые прекратили антиретровирусную терапию (АДТ), включая одного пациента, уровень которого стал неопределяемым. Исследование, опубликованное сегодня в Медицинском журнале Новой Англии, является первым опубликованным отчетом о любом подходе к редактированию генов у людей.
Соавторами исследования фазы I были исследователи из Penn Medicine, Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна и ученые из Sangamo BioSciences, которые разработали технологию нуклеазы цинкового пальца (ZFN), подход Т-клеточной терапии, используемый в клинических испытаниях.
"Это исследование показывает, что мы можем безопасно и эффективно сконструировать собственные Т-клетки пациента с ВИЧ, чтобы имитировать естественную устойчивость к вирусу, внедрить эти сконструированные клетки, сохранить их в организме и потенциально сдерживать вирусную нагрузку без использования лекарств," сказал старший автор Карл Х. Июнь, доктор медицины, Ричард В. Непонятный профессор иммунотерапии на кафедре патологии и лабораторной медицины Медицинской школы Перельмана Пенна. "Это укрепляет нашу веру в то, что модифицированные Т-клетки являются ключом, который может устранить необходимость в пожизненной АДТ и потенциально привести к функциональным подходам к лечению ВИЧ / СПИДа."
Джун и его коллеги, в том числе Брюс Л. Левин, доктор философии, адъюнкт-профессор Барбары и Эдварда Неттер по генной терапии рака в отделе патологии и лабораторной медицины и директор центра по производству клинических клеток и вакцин в Пенсильвании, использовал технологию ZFN для модификации Т-клеток у пациентов. а "молекулярные ножницы," своего рода, чтобы имитировать мутацию CCR5-delta-32. Эта редкая мутация представляет интерес, поскольку обеспечивает естественную устойчивость к вирусу, но только у 1 процента населения в целом. Вызывая мутации, ученые снизили экспрессию поверхностных белков CCR5. Без них ВИЧ не может проникнуть, делая клетки пациентов устойчивыми к инфекции.
Для исследования команда вливала модифицированные клетки, известные как SB-728-T, двум группам пациентов, получавших однократные инфузии – около 10 миллиардов клеток – в период с мая 2009 года по июль 2012 года. Шесть пациентов полностью прекратили антиретровирусную терапию на срок до 12 недель, начиная с четырех недель после инфузии, а шесть пациентов продолжали лечение.
Авторы сообщают, что инфузии считались безопасными и переносимыми, а модифицированные Т-клетки продолжали сохраняться у пациентов при тестировании во время последующих посещений. Через неделю после первоначальной инфузии тестирование показало резкий всплеск количества модифицированных Т-лимфоцитов в телах пациентов. Хотя количество этих клеток в крови уменьшилось в течение нескольких недель, уменьшение количества модифицированных клеток было значительно меньше, чем уменьшение количества немодифицированных Т-клеток во время прерывания лечения АДТ. Модифицированные клетки также наблюдались в лимфоидной ткани, связанной с кишечником, которая является основным резервуаром иммунных клеток и критическим резервуаром ВИЧ-инфекции, что позволяет предположить, что модифицированные клетки нормально функционируют и перемещаются в организме.
Исследование также показывает многообещающую способность этого подхода подавлять вирус. Вирусная нагрузка (РНК ВИЧ) снизилась у четырех пациентов, лечение которых было прервано на 12 недель. Вирусная нагрузка одного из этих пациентов упала ниже предела обнаружения; Интересно, что позже было обнаружено, что пациент оказался гетерозиготным по мутации гена CCR5 delta-32.
"Поскольку половина генов CCR5 субъекта была нарушена естественным образом, подход к редактированию генов строился на старте, обеспечиваемом наследованием мутации от одного из родителей," сказал Левин. "Этот случай дает нам лучшее понимание мутации и реакции организма на терапию, открывая еще одну дверь для изучения."
Терапия, основанная на мутации CCR5, набрала обороты за последние шесть лет, особенно после того, как человек, известный как Берлинский пациент, был "функционально" вылечил. Ему поставили диагноз острый миелоидный лейкоз (ОМЛ), ему сделали трансплантацию стволовых клеток от донора, у которого была мутация CCR5 в обоих аллелях (от обоих родителей), и он не принимал ADT с 2008 года. Исследователи пытаются воспроизвести это явление, потому что аллогенные трансплантаты, которые несут высокий риск смертности и требуют длительной госпитализации, не являются практическим решением для пациентов с ВИЧ, у которых нет рака крови. Они также не эффективны в избавлении организма от ВИЧ, если у донора нет мутировавшего гена в обоих аллелях, как недавно было показано на двух бостонских пациентах, которые, как считалось, были "функционально" вылечились от трансплантатов только для того, чтобы увидеть всплеск их вирусной нагрузки.
Хотя результаты бостонских пациентов разочаровывают исследовательское сообщество, они подчеркивают ключевые факторы в борьбе с вирусом.
"Эти случаи подчеркивают необходимость защиты Т-лимфоцитов от вируса," сказал Пабло Тебас, доктор медицины, директор отдела клинических испытаний СПИДа Пенсильванского центра исследований СПИДа, одного из двух центров, где было завершено исследование. "Бостонские случаи показывают нам, что для берлинского пациента не химиотерапия или вливание донорских стволовых клеток предотвратило распространение ВИЧ; это была защита Т-клеток отсутствием CCR5. Эти процедуры не могли полностью устранить резервуар вируса ВИЧ, и когда вирус вернулся, Т-клетки были восприимчивы к инфекции. Подход ZFN защищает Т-клетки от ВИЧ и может почти полностью уничтожить вирус, поскольку эти клетки все еще функционируют."
Дальнейшие клинические испытания будут оценивать большее количество модифицированных Т-лимфоцитов в большей группе пациентов, а также стратегии по увеличению устойчивости большего количества клеток в организме для достижения терапевтического эффекта.