Фетальная терапия что это
Фетальная терапия что это
Плод иногда может получать лечение путём назначения медикаментов матери, например:
• терапия глюкокортикоидами перед преждевременными родами ускоряет созревание лёгких и продукцию сурфактанта (что было проверено в более чем 15 рандомизированных исследованиях) и значительно снижает долю РДС (относительный риск — 0,66), интравентрикулярного кровоизлияния (относительный риск — 0,54) и неонатальной смертности (относительный риск — 0,69) у недоношенных младенцев (для оптимального эффекта полный курс необходимо провести как минимум за 24 ч до родов);
• дигоксин или флекаинид можно назначить матери для лечения фетальной суправентрикулярной тахикардии.
Существуют некоторые состояния, при которых может быть проведена терапия непосредственно плода.
• Резус-иммунизация. При тяжёлом поражении плод страдает анемией, у него может развиться водянка, сопровождающаяся отёком и асцитом. Младенцы, находящиеся в рискованном состоянии, выявляются при скрининге материнских антител. Регулярное УЗИ плода проводят для выявления водянки. Развитие фетальной анемии оценивают неинвазивно с помощью допплеровского измерения скорости в фетальной средней мозговой артерии.
Может потребоваться регулярная трансфузия фетальной крови через пупочную вену начиная приблизительно с 20-й недели гестации. Уровень резус-гемолитической болезни значительно снизился с тех пор, как стали использовать анти-D-иммунизацию матерей.
• Перинатальная изоиммунная тромбоцитопения. Это состояние аналогично резус-изоиммунизации, однако затрагивает материнские антитромбоцитарные антитела, проникающие сквозь плаценту. Оно редкое, поражает 1 из 5000 новорождённых. Внутричерепное кровоизлияние, вторичное по отношению к фетальной тромбоцитопении, встречается до 25% случаев.
Эту проблему можно спрогнозировать, если имелось поражение плода в прошлом, в этом случае проводят повторные внутриматочные трансфузии тромбоцитов.
Терапия глюкокортикоидами у матери перед преждевременными родами значительно снижает заболеваемость и смертность новорождённых.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Хирургия плода
Александр Черново фетальных вмешательствах, которые спасают жизни и улучшают прогноз
Научно-практический подход «плод как пациент» имеет бесспорный приоритет в мировой и отечественной медицине. Развитие ультразвуковой и инвазивной пренатальной диагностики, а также эндоскопической техники обеспечило возможности для развития нового направления в перинатологии — фетальной хирургии, или хирургии плода.
Существует большая группа аномалий развития плода, плаценты и пуповины, вызывающих значительные или необратимые нарушения, которые затрудняют хирургическую коррекцию после рождения ребенка. В таких случаях оптимальным становится внутриутробное вмешательство.
Трепетные истории
Родоначальником современной фетальной хирургии принято считать американца Альберта Лилея. Именно он в 1963 году впервые, под контролем рентгеновского исследования, успешно осуществил внутриутробное переливание донорской крови плоду, страдающему анемией. Но как отдельное направление медицины хирургия плода была признана мировым научным сообществом лишь после сенсационной операции, проведенной профессором Калифорнийского университета в Сан-Франциско Майклом Харрисоном. 26 апреля 1981 года возглавляемая им бригада хирургов, урологов и гинекологов внутриутробно открытым доступом восстановила проходимость мочеиспускательного канала плоду на 36 неделе беременности. Плод выжил, ребенок родился без почечной недостаточности неоперабельной в постнатальном периоде.
Но, пожалуй, самая резонансная в мировых СМИ фетальная операция на открытой матке случилась в 1999 году. У еще нерожденного 21‑недельного Самуэля, как потом назвали ныне здорового 15‑летнего подростка, была диагностирована spina bifida — редкий дефект позвоночных дужек, приводящий к развитию спинномозговых грыж. Без устранения дефекта плод был обречен на паралич нижних конечностей. Американский хирург Джозеф Брюнер успешно провел внутриутробную операцию по выделению корешков спинного мозга из грыжевого мешка, погружению их в спинномозговой канал и вентрикуло-перитонеальному шунтированию. 2 декабря 1999 года Самуэль родился доношенным и здоровым, а сделанный в операционной снимок, на котором палец хирурга хватают высунувшиеся из раны крохотные пальчики плода, разошелся по всему миру.На данный момент в мире проведено более пяти тысяч подобных операций.
Критерии и показания
Международный союз фетальной медицины и хирургии, к которому в 1993 году присоединилась Российская Федерация, разработал критерии для внутриутробных операций:
Оптимальный срок для проведения фетальных операций — 18–30 недель гестации.
Фетоскопия
При фетоскопии через 1,5–2‑сантиметровые разрезы в брюшную полость и матку беременной женщины вводят эндоскоп и с его помощью осуществляют манипуляции: гемотрансфузию, введение баллонов, расширяющих артериальный или пищеводный просвет у плода, хирургическое обеспечение бронхолегочной проходимости у плода, коагуляцию сосудов и т. д. Диаметр фетоскопа составляет 1,2–2 мм. Место введения троакаров определяют под контролем эхографии. Каждый инструмент имеет размер 3–5 мм. Число вводимых троакаров может достигать 5–6 штук. Для фетоскопических лазерных процедур используют фетоскоп с лазерным проводником. Манипуляции проводят под местной или местно-регионарной анестезией. Процедуру завершают амниодренированием до достижения нормального количества околоплодных вод.
Обычно пациентки выписываются из стационара в течение 1–2 дней после операции, но продолжают находиться под наблюдением с целью своевременного выявления осложнений. Наиболее частое осложнение (6–9 %) в течение месяца после вмешательства — это разрыв плодных оболочек.
Открытый доступ
Операции на открытой матке — по сути, аналогичны кесареву сечению, но кожный и маточный разрезы имеют, как правило, в два раза меньшие размеры. Так, разрез на матке составляет обычно 5–7 см, а разрез передней брюшной стенки — 10–12 см. Через разрез, не пересекая пуповины, извлекают в рану плод, придерживаясь правила «как можно больше внутри матки, как можно меньше снаружи», и проводят необходимое вмешательство. Операция осуществляется под общим обезболиванием или под эпидуральной анестезией. Плоду дополнительно могут вводить микродозы анальгетиков и анестетиков. На края раны на матке накладывают клеммы для предупреждения кровотечения. Во время операции проводится всесторонний мониторинг состояния не только матери, но и плода. После вмешательства осуществляется массивный токолиз — торможение сократительной активности матки с помощью введения токолитиков. При отсутствии осложнений пациентки выписываются из стационара через 5–7 суток. Вследствие возрастающей вероятности маточных разрывов, перенесшим подобную операцию женщинам родоразрешение рекомендовано проводить путем кесарева сечения. Нередко открытый доступ позволяет осуществить ряд манипуляций, невозможных при эндоскопическом доступе: удалить разросшуюся опухоль у плода, ушить объемное грыжевое выпячивание, прооперировать угрожающий жизни ребенка порок сердца.
На потоке
Наиболее частое показание к открытым хирургическим вмешательствам — это миеломенингоцеле — спинномозговая грыжа, содержащая в грыжевом мешке, наряду с цереброспинальной жидкостью, участок спинного мозга вместе с нервными корешками.За прошедшие два десятилетия риски гибели плода при фетальных хирургических вмешательствах значительно снизились. Так, если еще в середине 90‑х годов до 50 % новорожденных не выживало, то сейчас частота гибели плода не превышает 25 %.Столь высокий процент смертности объясняется частично тем, что в ряде случаев, при операциях по поводу фето-фетального трансфузионного синдрома, врачам приходится, по согласованию с матерью, принимать решение о «редукции» — умерщвлении нежизнеспособного плода, для того чтобы сохранить жизнь перспективному близнецу. На данный шаг приходится идти, когда изоляция сросшихся плацентами плодов методом лазерной коагуляции и формирование у них автономных кровеносных систем, с целью предоставления им возможности самостоятельного развития в утробе матери — технически неосуществимы.
Одной из самых разработанных и успешных в фетальной хирургии является методика коррекции spina bifida (рис. 2). Наилучшие результаты достигаются при операции на сроках 17–27 недель беременности. Полностью выздоравливают 36 % подвергшихся хирургическому вмешательству пациентов. Еще 42 % детей могут самостоятельно передвигаться без помощи костылей. Для сравнения: доля способных к самостоятельному передвижению детей, у которых коррекция осуществлялась после рождения, — составляет лишь 21 %.
Широко используется фетальная хирургия при диафрагмальных грыжах плода. Весь цикл оперативного лечения включает три этапа: на сроке от 17 до 30 недель отверстие в диафрагме плода закрывают специальным баллоном, который удаляется в первые дни после рождения ребенка, а в возрасте от 1 до 3 месяцев диафрагмальный дефект младенцу ушивают открытым
доступом. Именно первый — фетальный — операционный этап позволил повысить эффективность лечения до 85 %.
Точки роста
В последние годы значительных успехов достигла фетальная онкологическая хирургия. Риск развития злокачественного новообразования у плода в утробе матери составляет 1:10 000, но данные случаи практически всегда имеют для ребенка летальный прогноз. Ряд опухолей, например пояснично-крестцовые тератомы, сегодня успешно удаляются в утробе матери. Стал широко известен случай успешного удаления онкохирургами клиники Джексона во Флориде оральной тератомы у четырехмесячного плода. А специалисты больницы Королевского Колледжа в Лондоне полностью удалили опухоль легкого у плода на сроке 20 недель.
Одной из проблемных патологий остается гидроцефалия плода. Послеоперационная смертность здесь составляет 18 %. Остаточные нарушения психофизического развития отмечаются у 66 % фетально прооперированных детей. Но учитывая, что без операции летальность при данной патологии составляет 100 % — прогресс очевиден.
Одной из главных проблем при проведении эндоскопических операций является плохая видимость вследствие недостаточной прозрачности околоплодных вод. В начале 2000‑х годов немецкие врачи из Медицинского университета Бонна нашли частичное решение данной проблемы: они закачивают в околоплодную жидкость углекислый газ, безвредный для плода. Таким образом, отпадает необходимость в сложной процедуре замены околоплодных вод. На сегодняшний день ряд клиник по всему миру используют данную методику.
Фетальная хирургия в России
В СССР первую внутриутробную операцию провели в 1989 году в НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта Санкт-Петербурга. Это была коррекция обструктивной уропатии наложением пиелоамнионального шунта. И по сей день в данном медучреждении подобные фетоскопические операции проводятся для лечения обструкции нижних отделов мочевыводящих путей. Также при кистозных поражениях легких плода, гидротораксе применяют внутриматочную эвакуацию жидкости и методику плевроамнионального шунтирования.
Сегодня фетоскопические операции проводятся в ряде клиник Российской Федерации.К сожалению, несмотря на прогресс последних лет, российские успехи в фетальной хирургии на фоне развитых европейских стран и США пока выглядят скромно. Давно назрела необходимость в координации действий всех подразделений здравоохранения, которые занимаются исследованиями плода.
Из-за отсутствия единых методических подходов к диагностике врожденных и наследственных заболеваний во многих регионах страны регистрация пороков развития ведется неадекватно, что в свою очередь приводит к путанице в показателях. Поэтому для развития фетальной хирургии в РФ ряд организационных проблем должен быть решен на самом высоком уровне системы государственного здравоохранения.
Нашли ошибку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter.
Виды трансплантации. Медико-этические вопросы трасплантологии. Цели фетотерапии
Сложным вопросом остаётся доверие к службам, обеспечивающим изъятие органов, в частности к контролю за отсутствием злоупотреблений – потенциально опасными считаются прецеденты доведения больных до смерти, неоказание должной помощи потенциальному донору, а также изъятие органов у здоровых людей под предлогом искусственно навязанных врачом операций.
Деонтологические проблемы в трансплантологии являются чрезвычайно актуальными.
В клинической практике, помимо сердца, почки, печени, лёгких, поджелудочной железы выполняется пересадка сегментов кишечника, селезёнки, эндокринных желёз (вилочковой железы, гипофиза, околощитовидной, щитовидной железы, яичек и яичников, надпочечников), что вызывает необходимость обсуждения пределов «дозволенности».
На данный момент в экспериментах разработана пересадка многих органов, включая органы пищеварения, конечности и даже мозг. Долгую историю имеет и фетотерапия (использование в медицине клеток и тканей человеческих эмбрионов), начинающуюся с исследований и эмпирической практики П. Ниханса (Швейцария) и Ю. Ю. Вороного в 20-х гг.
Изначально целью фетотерапии было создание противоракового иммунитета и омоложение организма. Затем к этим идеям добавились и другие:
1. Создание иммуномодулирующих препаратов
2. Выращивание клеточных культур, тканей, органов с идеальной гистосовместимостью.
3. Разработка принципиально новых методов лечения б-ни Паркинсона, сахарного диабета, клапанных пороков сердца.
Таким образом, при использовании эмбриональных клеток и тканей в научных целях, клинической практике и фарм. промышленности возник ряд этических вопросов.
Различают следующие типы трансплантации:
Данный вид трансплантации может подвергнуться отрицательной оценке со стороны религиозных конфессий, например, для мусульман и иудеев неприемлемыми будут ткани свиньи, а для индуистов – коровы. Также межвидовая трансплантация вызывает критику со стороны защитников прав животных и людей, считающую подобную практику неэтичной.
5. Использование органов от умерших людей.
При пересадке органа погибшего донора чем раньше пересажен орган, тем выше шансы на успех операции, но процедура фиксации смерти и её критерии остаются предметом дискуссии.
6. Прижизненное изъятие органов.
Сложным вопросом остаётся доверие к службам, обеспечивающим изъятие органов, в частности к контролю за отсутствием злоупотреблений – потенциально опасными считаются прецеденты доведения больных до смерти, неоказание должной помощи потенциальному донору, а также изъятие органов у здоровых людей под предлогом искусственно навязанных врачом операций.
Помимо этого, после доставки нужного донора в больницу встает проблема о проведении ему реанимационных мероприятий, что противоречит этике медицины, однако длительное искусственное поддержание жизни донора может привести к необратимым изменениям в необходимом органе, сделав его непригодным к пересадке.
По инструкции Министерства здравоохранения изъятие органа нужно проводить после констатации смерти мозга, вне зависимости от наличия сердцебиения, но на деле это выглядит как отнятие органа у человека, который ещё не умер, потому что у него ещё бьется сердце.
Болезненна и проблема разрешения на пересадку органов. В советское время трансплантология никакими правилами не регулировалась, решение о «заборе» органа в каждом случае принимали врачи, а согласия родственников не требовалось. Но во многих странах подобная политика расценивается как нарушение прав человека. На данный момент в России забор органов или тканей не требует согласия родственников погибшего, но не дозволяется в случае их активного несогласия.
Остро обсуждается и вопрос об этичности клеточной терапии: при некоторых дегенеративных заболеваниях нервной системы взрослому больному может помочь введение нервных клеток человеческого зародыша, выделенных из абортивных материалов, что приведет к увеличению числа медицински неоправданных абортов. В свою очередь, возлагают на себя надежды успехи генной инженерии и совершенствование клонирования органов, однако и эти технологии также порождают глубокие этические проблемы.
1.»Основы общественного здоровья и здравоохранения» В.С. Лучкевич, Санктъ-Петербург, 2011 год.
2. «Общественное здоровье и здравоохранение» Кириченко Ю.Н., Курск, 2004 год, Курский государственный медицинский университет.
3. «Общественное здоровье и здравоохранение» В.А. Миняев,Н.И. Вишняков, 2012 год.
4. АНО ДПО Санкт-Петербургский университет повышения квалификации и профессиональной переподготовки. Кафедра рефлексотерапии.
Фетальная генная терапия: от теории — к практике
Фетальная генная терапия: от теории — к практике
Фетальная терапия плода уже совсем скоро может позволить успешно лечить генетические аномалии, рак и другие заболевания
Автор
Редактор
Статья на конкурс «био/мол/текст»: «Миша родился 12 февраля здоровым ребенком. Но в 1,5 месяца я стала замечать, что на всех фотографиях малыш занимает одну и ту же позу, как будто его ножки неподвижны. Уже через несколько недель нам поставили диагноз, посочувствовали и посоветовали начать планировать второго, здорового ребенка». Из-за роковой комбинации генов Миша, как и остальные дети с этим заболеванием, был вынужден всю свою короткую жизнь бороться за каждое движение. Бороться отчаянно, изо всех сил, но в конце концов проиграть. Спинальная мышечная атрофия (СМА) относится к числу генетических аномалий, перед которыми человечество пока бессильно. Однако успехи генной терапии, за которыми сегодня наблюдает медицинский мир, могут перевести и СМА, и другие тяжелые наследственные патологии в разряд излечимых. Более того — излечимых еще внутриутробно.
Конкурс «био/мол/текст»-2018
Эта работа опубликована в номинации «Биофармацевтика» конкурса «био/мол/текст»-2018.
Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Спонсором приза зрительских симпатий выступил медико-генетический центр Genotek.
Природа ошибается, человек исправляет
«Биомолекула» уже писала подробно о том, какие возможности открывает генная терапия в лечении рака [2] и наследственных аномалий, в частности, пигментного ретинита [3].
Рисунок 1. Перенос генетического материала в клетку с помощью вирусного вектора
И если в 80-х годах прошлого века, когда о генной терапии заговорили довольно громко, ее теория многим казалась продолжением сценария ленты «Назад в будущее», то сегодня она стала реальностью, открывающей новые, поистине безбрежные перспективы.
Тем не менее очевидно, что генная терапия имеет ряд ограничений, особенно когда речь идет о наследственных заболеваниях. Прежде всего, патологический процесс в таких случаях может начаться еще внутриутробно. К моменту, когда заболевание, наконец, диагностируют, — а это порой происходит спустя годы после рождения ребенка, — могут развиться необратимые повреждения клеток и органов, что значительно сужает терапевтические возможности или вообще сводит их на нет [4].
Шанс решить эту проблему появился благодаря современной пренатальной диагностике, которая позволяет обнаружить хромосомные дефекты уже на ранних стадиях беременности. Получив любой фетальный материал с помощью инвазивных методик, можно быстро и достоверно диагностировать генетические заболевания. А в случаях с гемоглобинопатиями необходимость в инвазивных манипуляциях и вовсе отпадает: чтобы их выявить, достаточно исследовать фетальные ДНК, полученные из клеток крови матери [5].
Современные пренатальные диагностические методики в комбинации с достижениями генной терапии предоставляют уникальную возможность исправить «ошибку» природы и вмешаться в патологический процесс еще до необратимого повреждения клеток. Обеспечить лечение различных заболеваний ребенка в утробе матери или, по крайней мере, сдержать прогрессирование болезни, по всей вероятности, может фетальная генная терапия, или генная терапия плода.
Идея фетальной генной терапии далеко не нова: всего через несколько лет после первой попытки проведения генной терапии у взрослых, в 1994 году исследователи начали всерьез обсуждать применение инновационной методики внутриутробно [6]. Сегодня, когда лечение генетических заболеваний в утробе матери уже практически превратилось из фантастической перспективы в реальность, опубликована масса работ, где подробно изучена фетальная генная терапия и ее преимущества по сравнению с генной терапией взрослых.
Пренатально vs постнатально
Предваряя вопросы о целесообразности внутриутробной коррекции генетической аномалии, сразу же остановимся на преимуществах генной терапии плода по сравнению с постнатальной генной терапией.
Широкие возможности воздействия на органы и системы
Известно, что при многих генетических заболеваниях (к примеру, буллезном эпидермолизе или кистозном фиброзе) бывает довольно сложно повлиять на основные звенья патологического процесса практически сразу после рождения. Коррекция же мутантных генов у развивающегося плода позволяет быстро увеличить популяцию стволовых клеток, обеспечив большой пул трансфицированных клеток и, как следствие, выраженный терапевтический эффект.
Упрощенное производство клинического вектора, переносящего генетический материал
Дозировка вирусного вектора, с помощью которого переносят генетический материал, зависит от массы тела. Благодаря малому размеру плода удается достигнуть гораздо более высокого биораспределения вектора при той же его дозировке, что в ходе генной терапии взрослого. Это позволяет сэкономить и время, и средства. Представить, насколько существенна экономия, помогают простые сравнительные данные: так, плод в 14–16 недель беременности (оптимальный срок индуцирования вектора) весит около 100 г, в то время как средняя масса тела взрослого составляет около 60 кг.
Повышение эффективности терапии за счет неполноценного иммунного ответа
Рисунок 2. Трехмерная модель капсида аденоассоциированного вируса, содержащего 60 белковых субъединиц
Ряд исследований продемонстрировал, что гуморальный иммунитет к аденовирусам и аденоассоциированным вирусам (AAV) (рис. 2) определенных серотипов, которые обычно используются в качестве векторов, может приводить к неудаче при экспрессии трансгена [7]. Это может стать одним из критических барьеров для успешной трансплантации.
В группу риска попадают около 50% взрослых, имеющих приобретенный иммунный ответ к этим вирусным векторам [8]. Но даже при отсутствии чувствительности введение вектора у взрослых нередко приводит к развитию иммунного ответа, снижающего длительность и уровень трансгенной экспрессии. Так, после внутримышечной инъекции аденовирусного вектора с геном белка дистрофина взрослым мышам с миодистрофией Дюшенна образуются антитела к дистрофину [9], что сопряжено со значительным снижением эффективности экспрессии. В то же время плод в утробе матери иммунологически незрел, что позволяет доставлять вирусный вектор и трансгенный продукт без ограничения, которое накладывает иммунный ответ [10].
Очевидные преимущества фетальной терапии по сравнению с постнатальной коррекцией обеспечивают ее более высокую эффективность и целесообразность, особенно при тяжелых, опасных для жизни заболеваниях. Даже в случаях, когда полного излечения достигнуть невозможно, фетальная генная терапия может влиять на патологические звенья заболевания, облегчая его течение и улучшая прогноз. А, следовательно, именно она может стать единственной терапевтической альтернативой прекращению беременности для тысяч семей. Тем более что число заболеваний, которые потенциально могут оказаться под контролем при внедрении генной терапии плода в клиническую практику, поистине огромно.
Перспективы и возможности
Генная терапия плода, предположительно, способна взять под контроль множество опасных патологий. Лишь малая их толика представлена в таблице 1.
| Заболевание | Геннотерапевтический препарат | Целевые клетки и/или орган | Возраст манифестации заболевания | Распространенность | Продолжительность жизни |
|---|---|---|---|---|---|
| Кистозный фиброз | CFTR (трансмембранный регулятор) | Эпителиальные клетки дыхательных путей и кишечника | Третий триместр беременности | 1:4000 | Около 35 лет |
| Мышечная дистрофия Дюшенна | Дистрофин | Миоциты | 2 года | 1:4500 | 25 лет |
| Спинальная мышечная атрофия | Белок SMN | Мотонейроны | 6 месяцев (тип I) | 1:10 000 | 2 года |
| Гемофилия [12] | Фактор свертывания крови VIII или IX | Гепатоциты | 1 год | 1:6000 | При корректной терапии нормальная продолжительность жизни |
| Бета-талассемия | Глобин | Прекурсоры эритроцитов | До года | 1:2700 | До 20 лет |
| Болезнь Гоше | Глюкоцереброзидаза | Гепатоциты | 9,5 лет | 1:59 000 | Менее 2 лет |
| Дефекты цикла мочевины | Орнитина транскарбамилаза | Гепатоциты | 2 дня | 1:30 000 | 2 дня |
| Буллезный эпидермолиз | Коллаген тип VII | Кератиноциты | Рождение | 1:40 000 | При корректной терапии нормальная продолжительность жизни |
| Гипоксическая ишемическая энцефалопатия | Нейротрофические факторы | Кортикальные нейроны | Рождение | 1:1000 | При корректной терапии нормальная продолжительность жизни |
| Тяжелая внутриматочная задержка роста | Плацентарные факторы роста | Трофобласт | Плод | 1:500 | Несколько дней |
Кроме того, к числу патологий, которые, предположительно, могут поддаваться контролю с помощью фетальной терапии, относятся [5]:
Список заболеваний, которые могут оказаться «по плечу» фетальной генной терапии, поражает воображение: предположительно, эта методика позволит вмешаться в ранее неподвластные человеку патологические процессы, обусловленные моногенными заболеваниями. Их количество, по данным Всемирной организации здравоохранения, достигает десяти тысяч [10]. Тем не менее важно учитывать существование ряда ограничений, и в первую очередь рисков для матери и плода, сопряженных с проведением внутриутробной генной терапии.
Страхи и риски
Специфические риски пренатального переноса генов кардинально отличаются от рисков постнатальной генной терапии. Они включают краткосрочные неблагоприятные реакции и долгосрочные постнатальные эффекты. Их актуальность обостряется в связи с тем, что гипотетически экспрессия генов плода может оказывать непредсказуемое действие как на пренатальное, так и на постнатальное развитие [13].
Прежде всего, непосредственно сама процедура переноса связана с увеличением вероятности выкидыша, хориоамнионита и преждевременных родов. В исследованиях зафиксированы воспалительные реакции на вектор, в частности, инфильтрация печени и некроз печени при фетальной генной терапии овец [4].
Успех фетальной генной терапии может быть нейтрализован иммунным ответом плода, и это несет определенные риски для конечного результата. Гуморальный и клеточный ответы на введение вектора или трансгенного белка при посредстве трансдукторных систем клеток может элиминировать продукты переноса или нивелировать трансгенную экспрессию. При этом в исследованиях продемонстрирована зависимость силы иммунного ответа от срока гестации. Значительные иммунные реакции на введение лентивирусного вектора на ранних и средних сроках беременности зарегистрированы не были, тогда как при введении аденовирусного вектора на поздних сроках наблюдался мощный гуморальный ответ против капсидного антигена [4].
Одна из чрезвычайно важных проблем фетальной генной терапии заключается в потенциальном риске, который возникает при передаче плоду донорских последовательностей ДНК. Поскольку векторная интеграция в зародышевые клетки, по всей вероятности, будет носить случайный характер, она теоретически может иметь катастрофические последствия для плода. По сути, ребенок, получивший внутриутробно донорский генетический материал, рождается мутантом. Этическая составляющая генной терапии тревожит умы ученых и богословов. Последние еще со времен рождения самой известной в истории науки овечки предупреждают об опасностях, которые несет человечеству вмешательство в замысел божий.
Еще один важный аспект обусловлен вероятностью мутагенеза в клетках плода, приводящего к дефекту какого-либо функционального гена, что в конечном счете может стать причиной теперь уже нового, приобретенного генетического заболевания или злокачественной опухоли. Ее вероятность выглядит еще более реальной с учетом данных исследования на мышах, в ходе которого экспрессия генов у зародышей мышей дала толчок развитию опухоли печени [14].
В этом контексте могут оказаться далеко не случайными результаты двух исследований, продемонстрировавших развитие серьезных побочных эффектов после успешной генной терапии Х-сцепленного комбинированного иммунодефицита: в первом случае была зафиксирована манифестация моноклонального лимфопролиферативного заболевания, а во втором — альфа/бета Т-клеточной пролиферации. И в первом, и во втором случаях ретровирусный вектор интегрировался в непосредственной близости от гена LMO2 в пролиферирующих Т-клетках [15].
Теоретически генная терапия ex vivo может быть более безопасной по сравнению с in vivo фетальным введением вектора. Хотя это и не исключает вероятность мутагенеза в клетках, которые ретровирально трансдуцируются in vitro, введение мутагена можно легче определять и контролировать. Тем не менее полностью исключить эти осложнения, увы, нельзя.
И, наконец, фетальная генная терапия повышает восприимчивость клеток зародыша к трансдукции. Низкоуровневая ретровирусная трансдукция в предшественники зародышевых клеток наблюдалась в мужских и женских гонадах после внутрибрюшинного введения вектора эмбрионам овец и обезьян соответственно [13]. Анализ факторов, приводящих к непреднамеренной трансдукции, показал, что восприимчивость зародышевой ткани к ней зависит от гестационного возраста с более высокими показателями трансдукции на ранней стадии беременности [10].
С точки зрения потенциальных рисков очевидно, что фетальная генная терапия может быть обоснованным методом лечения только тяжелых генетических заболеваний, других вариантов коррекции которых не существует. И среди них, безусловно, болезнь Гоше, возможность внутриутробной генной терапии которой продемонстрировали в исследовании, опубликованном совсем недавно.
Первый пошел: болезнь Гоше
Рисунок 3. Структура димера глюкозоцереброзидазы — фермента, уровень которого патологически снижается при болезни Гоше
В июле 2018 года журнал Nature Medicine опубликовал результаты исследования на мышах, проведенного под руководством Симона Уоддингтона (Simon Waddington) из лондонского Института женского здоровья. Результаты работы продемонстрировали эффективность фетальной генной терапии в лечении нейродегенеративных заболеваний и, в частности, болезни Гоше [16]. Это самая частая форма среди редких наследственных ферментопатий, в основе которой лежит дефицит активности лизосомного фермента глюкозоцереброзидазы (рис. 3), обусловленный мутациями в гене глюкозилцерамидазы. В зависимости от характера мутаций, может развиваться тяжелая нейропатическая форма заболевания, манифестирующая с младенчества, или форма с более постепенным началом и менее выраженными симптомами. В то время как более легкие формы болезни Гоше хорошо поддаются заместительной терапии, тяжелая форма пока остается летальной. Признаки неизлечимой формы болезни Гоше появляются в первые месяцы жизни и включают прогрессирующую мышечную гипотонию, задержку и регресс психомоторного развития и другие неврологические признаки.
В ходе исследования Уоддингтон с соавторами продемонстрировал, что интракраниальное введение аденоассоциированного вирусного вектора 9 (AAV9) эмбриону мышей на 16 день гестации приводило к повышению экспрессии глюкозоцереброзидазы, что останавливало нейродегенерацию. При этом активность фермента в головном мозге была сравнима с таковой у здоровых мышей. Несмотря на то, что у больных грызунов все же диагностировался воспалительный процесс в головном мозге, они развивались достоверно лучше, чем мыши из группы контроля, которых пришлось усыпить через две недели после лечения из-за тяжести заболевания.
Мыши, подвергшиеся фетальной генной терапии, жили, по крайней мере, 18 недель, были фертильными и мобильными. Интересно, что введение вектора постнатально также облегчало течение заболевания, однако было менее эффективным, чем пренатальная экспрессия.
Поскольку AAV9 был способен проникать в мозг из кровотока, команда Уоддингтона провела еще один эксперимент, в ходе которого ввели значительно более высокую дозу вектора не в головной мозг, а непосредственно в кровь зародышей мышей. Мыши после экспрессии были в основном неотличимы от здоровых особей, но, поскольку по условиям эксперимента продолжительность их жизни составила только 55 дней, ученые не смогли сделать выводы о долгосрочной эффективности внутривенной генной терапии.
Эксперимент Уоддингтона стал самой сложной на сегодня работой, в ходе которой была проведена фетальная генная терапия у животных. Сегодня команда работает с корпорацией Apollo Therapeutics, объединившей усилия трех британских университетов и трех крупнейших фармацевтических компаний. Уоддингтон с коллегами преследуют новую цель: на сей раз перед ними стоит задача получить доклинические данные и потенциально протестировать лечение людей. И пока скептики размышляют над кругом возможностей применения фетальной генной терапии у человека, который может значительно сужаться из-за того, что болезнь Гоше не входит в пренатальные тесты, команда Уоддингтона уверенной поступью шагает в будущее. Будущее, где смогут выздоравливать дети с болезнью Гоше, миодистрофией Дюшенна, СМА и многими другими редкими, но сегодня, увы, неизлечимыми заболеваниями.