Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе с доктором. Дональд Кон создал метод модификации стволовых клеток крови, чтобы обратить вспять генетическую мутацию, которая вызывает опасный для жизни аутоиммунный синдром под названием IPEX. Генная терапия, которая была протестирована на мышах, похожа на технику, которую Кон использовал для лечения пациентов с другим иммунным заболеванием, тяжелым комбинированным иммунодефицитом или ТКИД, также известным как болезнь пузырчатого ребенка.
Работа описана в исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell.
IPEX вызван мутацией, которая не позволяет гену FoxP3 производить белок, необходимый стволовым клеткам крови для производства иммунных клеток, называемых регуляторными Т-клетками. Регуляторные Т-клетки контролируют иммунную систему организма; без них иммунная система атакует собственные ткани и органы организма, что называется аутоиммунитетом.
Этот подход добавляет нормальную копию гена FoxP3 к стволовым клеткам крови, которые могут производить все типы клеток крови. В исследовании этот подход исправил генетическую мутацию у мышей с помощью версии IPEX, которая похожа на человеческую версию болезни, и восстановила надлежащую иммунную регуляцию.
Чтобы поместить нормальную копию гена FoxP3 в нужное место в стволовых клетках крови, исследователи использовали инструмент, называемый вирусным вектором – специально модифицированный вирус, который может переносить генетическую информацию в ядро клетки, не вызывая вирусной инфекции. Команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработала вирусный вектор, использованный в исследовании, так, что ген включается только в регуляторных Т-клетках, но не в других типах клеток.
"Приятно видеть, как наши методы генной терапии можно использовать для лечения нескольких иммунных состояний," сказал Кон, профессор педиатрии и микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики в Медицинской школе Дэвида Геффена при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и член Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток Эли и Эдит Брод при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. "Мы впервые тестируем методику, направленную на аутоиммунное заболевание, и полученные результаты могут помочь нам лучше понять или привести к новым методам лечения других аутоиммунных состояний, таких как рассеянный склероз или волчанка."
Название IPEX расшифровывается как иммунная дисрегуляция, полиэндокринопатия, энтеропатия, Х-сцепленная. Синдром может поражать кишечник, кожу и железы, вырабатывающие гормоны, такие как поджелудочная железа и щитовидная железа, а также другие части тела. Обычно это диагностируется в течение первого года жизни и может быть опасным для жизни в раннем детстве. IPEX можно лечить с помощью трансплантации костного мозга, но найти подходящего донора костного мозга может быть сложно, а процедура трансплантации часто бывает рискованной, потому что люди с IPEX могут быть очень больны.
В новом исследовании исследователи UCLA использовали вирусные векторы для доставки нормальных копий гена FoxP3 в геном стволовых клеток крови мышей, чтобы они продуцировали функциональные регуляторные Т-клетки. У всех мышей в исследовании практически не было симптомов IPEX вскоре после лечения.
"Невероятно важно, чтобы мы создавали только регуляторные Т-клетки, которые имеют немутантный ген FoxP3," сказала Катилин Масюк, студентка программы ученого-врача ULCA и первый автор исследования. "Мы обнаружили, что если белок FoxP3 включен в стволовых клетках крови, система цельной крови функционирует ненормально. Мы поняли, что нам нужен вектор, который производит FoxP3 только в регуляторных Т-клетках, полученных из стволовых клеток крови, но не в самих стволовых клетках крови или других типах клеток крови, которые они производят."
Исследователи также поместили свой нацеленный на IPEX вектор в стволовые клетки крови человека, а затем перелили эти клетки мышам без иммунной системы. Стволовые клетки крови человека были способны продуцировать регуляторные Т-клетки, которые включали вектор.
Кон, который также является членом Детского института открытий и инноваций Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Универсального онкологического центра UCLA Jonsson, сказал, что результаты многообещающие, и исследователи надеются проверить этот подход на людях.
Кон сказал, что для лечения людей с помощью IPEX стволовые клетки крови будут удалены из костного мозга пациентов с IPEX. Затем мутация FoxP3 будет исправлена в лаборатории с использованием вектора нацеливания IPEX. Пациентам будет сделана трансплантация их собственных скорректированных стволовых клеток крови, что обеспечит непрерывный жизненный запас регуляторных Т-клеток.