Терапия, получившая название exa-cel, представляет собой новую технологию, позволяющую точно редактировать ДНК пациента. Однако в последних документах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США бьёт тревогу по поводу возможных непреднамеренных изменений, которые могут иметь далеко идущие последствия для здоровья.

В настоящее время FDA ждёт мнения внешних экспертов о том, насколько безопасна в долгосрочной перспективе технология CRISPR, используемая биофармацевтической компанией Vertex и биотехнологической компанией CRISPR Therapeutics.

Серповидно-клеточная анемия и терапия CRISPR-Cas9

Серповидно-клеточная анемия — это генетическое заболевание, поражающее гемоглобин — молекулу, переносящую кислород в эритроцитах. Аномальный гемоглобин приводит к образованию жёстких клеток серповидной формы, которые застревают в кровеносных сосудах.

Симптомы включают сильные болевые приступы, анемию, инфекции, задержку детского роста, а также такие осложнения, как инсульт и повреждение органов. Такие методы лечения, как переливание крови, могут помочь справиться с заболеванием, но единственным способом лечения для некоторых людей является трансплантация крови и костного мозга. Значительное число пациентов с серповидно-клеточной анемией не могут найти подходящего донора среди членов своей семьи, чьи генетические данные полностью совпадают с их собственными.

Компания Exa-cel использует технологию CRISPR-Cas9. Cas9 действует подобно ножницам, разрезая ДНК в намеченном месте под руководством молекулы РНК. Когда Cas9 делает разрез, клетка пытается восстановить ДНК. Учёные могут использовать эту технологию для намеренного удаления или вставки небольших фрагментов кода ДНК и редактирования генов.

Эта технология может позволить врачам устранять генетические заболевания путём редактирования соответствующих участков ДНК человека.

Для лечения, рассматриваемого FDA, стволовые клетки извлекаются из организма пациента. Генетические мутации, вызывающие серповидно-клеточную анемию, удаляются с помощью технологии CRISPR. Затем отредактированные стволовые клетки вводятся пациенту в виде однократной инфузии.

Что конкретно беспокоит FDA?

FDA выразило озабоченность по поводу непосредственных рисков безопасности, связанных с лечением с помощью exa-cel. Перед началом лечения пациенты проходят интенсивную «кондиционирующую» подготовку, включающую химиотерапию, которая может привести к болезненным язвам во рту и риску инфекций.

Другой проблемой является теоретический риск того, что инструменты CRISPR, редактируя целевой ген в ДНК стволовой клетки, могут разрезать ДНК и в другом участке генома.

«Поскольку непреднамеренное редактирование может нарушить экспрессию генов, — говорится в документе FDA, — очень важно, чтобы специфичность целевого компонента exa-cel „была тщательно проверена, чтобы гарантировать, что нецелевое редактирование генома сведено к минимуму“».

FDA отметило проблемы с тестами Vertex и CRISPR Therapeutics. Тесты могут неточно отражать генетические вариации у пациентов с серповидно-клеточной анемией, особенно у тех, кто имеет редкие варианты, подверженные повышенному риску нецелевого редактирования.

Ограниченная доступность донорских клеток серповидно-клеточной анемии также препятствует всестороннему тестированию новой технологии.

«Ключевым моментом является безопасность, — отметил в своей недавней статье, опубликованной в журнале Nature, доктор Марк Уолтерс, детский гематолог-онколог из Калифорнии, который консультировал разработку этого метода лечения. — Именно этот вопрос может повлиять на принятие решения, а информация о безопасности пока весьма ограничена».

Чем опасны манипуляции с ДНК?

Манипулирование ДНК имеет перспективы в таких областях, как медицина, сельское хозяйство и научные исследования, но также и риски. Ниже приведены потенциальные опасности.

Непредвиденные последствия

Изменение ДНК может непредвиденным образом повлиять на другие гены или здоровье человека. FDA выразило озабоченность по поводу нецелевого воздействия предлагаемого CRISPR метода лечения серповидноклеточной анемии.

Риски для здоровья

Генетические модификации могут привести к неожиданным аллергическим реакциям или другим проблемам со здоровьем.

Долгосрочные эффекты

Изменения ДНК могут передаваться будущим поколениям, что может иметь неизвестные долгосрочные последствия для генофонда и биоразнообразия.

Этические проблемы

Манипулирование ДНК, особенно у человека, вызывает этические вопросы. В частности речь идёт о создании «дизайнерских» детей, евгенике и изменении человеческих черт, что приводит к дебатам об этических пределах такого вмешательства.

Влияние на экосистему

В сельском хозяйстве модифицированная ДНК может повлиять на другие виды и экологический баланс. Например, генетически модифицированные организмы могут конкурировать с местными видами или оказывать на них негативное влияние.

Генный поток

Модифицированные гены могут непреднамеренно распространяться в результате скрещивания с дикими видами.

Оружие

Генетические манипуляции могут быть использованы для создания биологического оружия или патогенов, что вызывает серьёзные опасения с точки зрения безопасности.

Нормативные проблемы

Контроль над модификацией ДНК затруднён, и без надлежащего регулирования существует риск злоупотреблений.

Для устранения этих опасностей крайне важно действовать осторожно, используя надёжные протоколы безопасности, тщательные испытания, этические принципы и прозрачные правила при проведении исследований и применении манипуляций с ДНК. Цель состоит в том, чтобы сбалансировать инновации и потенциальные преимущества с ответственным и разумным подходом.