Dzieci urodzone z rzadkim zaburzeniem genetycznym, nazywanym ciężkim złożonym niedoborem odporności (X-SCID), mają zaburzony układ odpornościowy, co sprawia, że nie mogą zwalczać infekcji. Bez leczenia niemowlę z takim zaburzeniem zwykle umiera w ciągu pierwszych 12-24 miesięcy po urodzeniu.
Najlepszą opcją leczenia nowo zdiagnozowanych niemowląt z X-SCID jest przeszczep komórek macierzystych od genetycznie dopasowanego rodzeństwa.
Jak naprawić uszkodzony układ odpornościowy
Jednak tylko niespełna 25 proc. dzieci z X-SCID ma takiego dawcę. Dla pozostałych dzieci z tym rzadkim zaburzeniem standardowym leczeniem jest tylko w połowie dopasowany przeszczep szpiku kostnego od rodzica. Problemem jest jednak to, że większość niemowląt po takim przeszczepie ma naprawioną tylko część funkcji swojego układu odpornościowego, w związku z czym do końca życia muszą otrzymywać przeciwciała. Ponadto, kiedy dorastają, zwykle mają przewlekłe problemy wpływające na ich wzrost, odżywianie i jakość życia.
Amerykańscy naukowcy już wiele lat temu postawili sobie za cel opracowanie skuteczniejszej metody leczenia ukierunkowanej na naprawę układu odpornościowego dzieci z X-SCID. W tym celu wykorzystali terapię genową do zmodyfikowania komórek macierzystych krwi małych pacjentów. Opracowany przez nich w laboratorium wirus przenosi do komórek macierzystych chorych dzieci zdrową kopię genu, zastępującą zmutowany gen powodujący chorobę.
Wczesne wyniki badań nad terapią genową X-SCID zaowocowały ratującą życie korektą limfocytów T. Jednak podobnie jak przeszczep szpiku kostnego od rodzica, przywrócenie odporności okazało się po jej zastosowaniu niepełne. Ponadto, w tych pierwszych badaniach nad terapią genową u prawie jednej trzeciej dzieci rozwinęła się białaczka, ponieważ, jak się okazało, pobudziła ona komórki do niekontrolowanego wzrostu.
Sukces rodził się w bólach
W późniejszych badaniach udoskonalona konstrukcja zmodyfikowanego wirusa co prawda nie pociągnęła za sobą rozwoju białaczki, ale też nie doprowadziła do naprawy uszkodzonego układu odpornościowego.
Dopiero w 2010 roku dr Harry Malech z Narodowego Instytutu ds. Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID), który jest częścią National Institutes of Health (NIH), oraz dr Brian Sorrentino z St. Jude Children’s Research Hospital zgłosili nową i bezpieczniejszą wersję terapii genowej dla X-SCID. Zaprojektowali oni nieszkodliwy wirus zwany lentiwektorem, który może dostarczać geny do komórek bez aktywowania innych genów, mogących wywołać białaczkę. Zanim zmodyfikowane komórki macierzyste zostały podane pacjentom, poddano ich chemioterapii z wykorzystaniem niskich dawek busulfanu. Ułatwiło to wzrost nowych komórek macierzystych w szpiku kostnym. U młodych dorosłych i dzieci leczonych w NIH Clinical Center nowa terapia okazała się bezpieczna i skuteczna, a na dodatek doprowadziła do przywrócenia wszystkich funkcji układu immunologicznego.
W oparciu o te prace zespół kierowany przez dr Ewelinę Mamcarz z St. Jude Children’s Research Hospital w 2015 roku rozpoczął leczenie nowo zdiagnozowanych niemowląt z X-SCID przy użyciu lentiwektora i busulfanu. Naukowcy opisali wyniki leczenia ośmiu niemowląt z tym zaburzeniem 18 kwietnia 2019 roku w prestiżowym czasopiśmie “New England Journal of Medicine”.
Przez trzy-cztery miesiące po podaniu zmodyfikowanych komórek macierzystych, 7 z 8 niemowląt odzyskało normalny poziom wielu typów komórek odpornościowych we krwi. Ostatnie niemowlę wymagało ponownego wlewu komórek macierzystych, ale i u niego terapia zakończyła się pełnym sukcesem.
Naprawione układy odpornościowe niemowląt były w stanie zwalczyć infekcje, które naukowcy wykryli przed zastosowaniem terapii genowej. U 4 z 8 odstawiono leki wzmacniające układ odpornościowy, których wcześniej potrzebowały. Spośród tych 4 u 3 rozwinęły się przeciwciała w odpowiedzi na leczenie, co wskazuje na w pełni funkcjonalny układ odpornościowy.
Naprawiony układ odpornościowy dobrze radzi sobie z infekcjami
Półtora roku po terapii genowej wszystkie dzieci były zdrowe i normalnie rosły.
Szeroki zakres funkcji odpornościowych, które nasze podejście do terapii genowej przywróciło niemowlętom z X-SCID, jak również starszym dzieciom i młodym dorosłym w naszym dalszym badaniu w NIH, jest bezprecedensowy” – podkreśla dr Harry Malech z NIAID.
Naukowcy zamierzają nadal obserwować uczestników badania, aby sprawdzić, jak rozwijają się ich układy odpornościowe i czy nie dochodzi u nich do odległych efektów ubocznych nowej terapii.
