Прорив стався, коли англійський бактеріолог Олександр Флемінг відкрив пеніцилін. На цьому шляху були нові досягнення і відкриття, але донедавна наука лише підбиралася до цілої низки хвороб, відомих як генні. Недуги, викликані мутаціями в генах, які вважали невиліковними. У кращому разі вдавалося придушувати симптоми і дещо полегшувати долю хворого. І то не завжди.
Нобелівський тиждень: на крок ближче до таємниць гравітації, біомолекул і снуЧерговий прорив у цій галузі медицини стався на стику фізики, мікробіології, генетики, математики й обчислювальної техніки. Поява потужних і швидких суперкомп’ютерів дозволила науковцям прочитати, насправді й без лапок, геном людини та отримати доступ до його кода. У ньому зберігаються всі дані про наш організм.
Через кілька років почалося практичне використання цього прориву. Спочатку в діагностиці, а потім і в клінічній практиці.
Обнадійливий початок
Передовсім розшифровку людського генома було використано для діагностики вроджених захворювань або схильності до них.
Сенс у тому, що такі тести дозволяють знайти пошкоджені або так звані погані гени чи визначити їхню відсутність. Зі зрозумілих причин це коштувало дорого – від $999 до $2500, але з розвитком і вдосконаленням технології вартість значно знизилася. Тепер комплексне дослідження, наприклад, у компанії 23andMe коштує $199. А зі збільшенням обсягу ринку і вдосконаленням технічної бази ціна й надалі знижуватиметься.
Після освоєння діагностики настала черга терапії.
Компанія Novartis продемонструвала ефективну терапію одного з різновидів гострого лімфобластного лейкозу — В-клітинного типу, який є найпоширенішою формою раку, що розвивається в дитячому та юнацькому віці.
В її основі лежить технологія химерних антигенних рецепторів CAR-T (chimeric antigen receptor, CAR). Трансгенні Т-лімофіцити з такими рецепторами здатні розпізнавати злоякісні клітини, а потім і знищувати їх. Спеціально сконструйований рецептор приводить Т-лімофіцит у дію при контакті з потрібною кліткою. CAR-T терапія дозволяє використовувати імунну систему людини як ефективний протираковий механізм.
Клінічні випробування показали, що 83% пацієнтів, яким не допомогла хіміотерапія, змогли досягти часткової або повної ремісії через три місяці після початку лікування CAR-T терапією. Раніше лише від 16% до 30% хворих на цю форму раку мали шанс на порятунок.
У 2010 році у п’ятирічної Емілі Вайтхед діагностували гострий лімфобластний лейкоз, найпоширеніше онкологічне захворювання крові у дітей. Два курси хіміотерапії не лише не дали результатів – стан хворої погіршився. У неї почали відмовляти ноги, насилу вдалося уникнути ампутації. Через 16 місяців стався рецидив, і лікарі просто відмовилися робити якісь оптимістичні прогнози. Лікарі вважали, що хоспіс, із його підтримувальною терапією, що неминуче призводить до смерті, кращою альтернативою.
Батьки Емілі не змирилися з фактичним вироком і домоглися, щоб вона стала першим пацієнтом, який отримав нову терапію трансплантації генно-модифікованих Т-клітин імунної системи (CAR-T). Курс провели в 2011 році. В результаті вона не лише одужала, а й чудово почувається в свої 12 років.
У серпні 2017 року американське Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (Food and Drug Administration, FDA) схвалило першу генну терапію в США, розроблену компанією Novartis для пацієнтів віком від 3 до 25 років, які страждають гострим лімфобластним лейкозом.
Із 63 дітей, які отримали терапію у другій фазі клінічних досліджень, у 52 відбулося повне зникнення злоякісних клітин лімфоми через три місяці після процедури. При цьому всі пацієнти, що брали участь у дослідженні, вже вичерпали традиційні методи лікування.
Ідея використання імунної системи людини для боротьби зі злоякісними пухлинами не нова. У 1891 році американський хірург Вільям Колі ввів декільком пацієнтам із неоперабельними пухлинами спеціально виведені культури бактерій, що призвело до імунної відповіді та зменшення розміру пухлин. Однак його роботи було проігноровано.
У 1999 році молодий пацієнт-доброволець помер після застосування генної терапії. У нього одночасно відмовили нирки, легені й мозок. Проте американський хірург Чарльз Джун продовжував дослідження, які й призвели до чудесного порятунку Емілії Вайтхед.
Не можна сказати, що її лікування проходило гладко. Вона зазнала в процесі застосування терапії багатоденної лихоманки і часто перебувала на межі життя і смерті. Але зараз розроблено комплекс лікувальних методів контролю і запобігання подібному стану. Отримані позитивні результати дозволили експертам FDA схвалити метод і дозволити його впровадження в клінічну практику.
Є істотні просування і в лікуванні гемофілії. У результаті партнерства фармацевтичних фірм Pfizer і Spark Therapeutics було створено і випробувано новий препарат SPK-FIX для лікування гемофілії В-типу. В історії боротьби з цим захворюванням це сталося вперше.
Окрім того, Pfizer придбала фірму Bamboo Therapeutics за $700 млн, яка спеціалізувалася на створенні генної терапії захворювань, пов’язаних з ураженням нервово-м’язової центральної нервової системи, зокрема м’язової дистрофії Дюшенна (МДД). Її діагностують переважно у хлопчиків віком 3-5 років. Спочатку відбувається утруднення руху. Зазвичай у 9-10 років хворий уже не може ходити, а до 20-23 років помирає.
Хвороба виникає через мутації гена дистрофіну, який розташований у Х-хромосомі. Стандартна терапія може лише трохи полегшити страждання людей. Генна відкриває перспективу повноцінного здорового життя. Ще один препарат – CRISPR/Cas9 – уже випробуваний на мишах і дозволив їм повністю позбутися від цієї недуги. У нього ще більш обнадійливі перспективи.
Зброя молекулярних ножиць і РНК-інтерференція
Генна терапія використовує метод змінення, як кажуть фахівці, редагування ДНК. У принципі, його можна використовувати для лікування будь-яких спадкових хвороб, а також раку, ВІЛ-інфекцій, хвороби Альцгеймера та ін. Сенс полягає в тому, щоб вирізати пошкоджені (неправильні) гени і замінити їх здоровими та неушкодженими.
У Вашингтонському університеті використовували CRISPR/Cas9 проти м’язової дистрофії. Спеціальна молекула показала ножицям Cas9, за певної умовності цього терміна, яку ділянку гена потрібно скорегувати, що й було зроблено. Нещодавно CRISPR застосували для редагування людських ембріонів. У проект навіть вклав кошти Білл Гейтс.
Поряд із редагуванням генів, істотно просунулася і технологія РНК-інтерференції (RNA interference, RNAi). Вона відрізняється тим, що не вимагає змін генів, а займається придушенням пошкодженого гена і його подальшим включенням на етапі зчитування РНК (рибонуклеїнової кислоти).
У 2006 році за роботи з вивчення RNAi у круглих черв’яків було присуджено Нобелівську премію. Фармацевтична компанія Roche вклала близько $500 млн у внутрішню програму розробки препаратів на основі цієї технології. Ця технологія поки проходить випробування, її впровадження в клінічну практику очікується через кілька років.
Ціна лікування
Фахівці пророкують бурхливий ріст ринку генної терапії раку. До 2024 року він становитиме $4 млрд. Загалом до 2025 року він сягне в обсязі $11 млрд для всіх видів хвороб, які можна вилікувати такими методами.
Схвалення FDA генної терапії означає залучення потоку інвестицій і розширення досліджень із розробкою нових методів і препаратів.
Компанія Novartis озвучила вартість однієї CAR-T процедури. Вона становить $475 тис. Це нижче, ніж в Європі, де вона сягає $1 млн. Звичайно, це поки дуже дорого, але в компанії стверджують, що рентабельність досягається на рівні $600-750 тис. При цьому альтернативні методи терапії у дітей — трансплантація кісткового мозку або стовбурових клітин крові – також коштують дуже дорого: не менше ніж $800 тис. І потребують декількох років лікування.
Враховуючи очевидні труднощі, пов’язані з вартістю лікування і, м’яко кажучи, прохолодним ставленням страхових компаній до подібних полісів, Novartis запропонувала просте рішення. Компанія отримуватиме повну оплату за процедуру лише в разі успіху. За оцінками аналітиків, обсяг продажів на ринку США може становити на своєму піку до $2 для 4 тис. пацієнтів на рік.
Поряд із генною медициною розвивається і цифрова Digital Health. FDA видало інструкцію про медичні мобільні додатки. Ринок почав бурхливо розширюватися. За оцінками керівної компанії Rock Health, обсяг інвестицій за перші три квартали поточного року вже перевищив $4,7 млрд.
У вересні в США схвалили перший мобільний додаток Reset за клінічним показанням. Він спрямований на боротьбу з розладами, викликаними вживанням психоактивних речовин, зокрема алкоголю, кокаїну, марихуани та ін. Клінічні дослідження показали, що використання програми підвищило здатність пацієнтів утримуватися від вживання цих речовин у 40,3% випадках проти 17,6% із поточними стандартами лікування. Цей додаток буде доступним лише за рецептом лікаря.
Цифрову медицину можуть застосовувати в таких галузях терапії, як діабет другого типу, ожиріння, гіпертонія, синдром дефіциту уваги з гіперактивністю, депресія і навіть хвороба Альцгеймера. Лікування цих хвороб пов’язане з багатомільярдними ринками, де сьогодні відсутні препарати, або застосовують малоефективні.
Ми стоїмо на порозі переходу до принципово нової медицини. Її розвиток визначатиметься всім арсеналом сучасної науки, від мікробіології до революції в комп’ютерній техніці. Принципово інша обчислювальна техніка дозволить не лише лікувати страшні хвороби, а й зробити їхнє подолання доступним для всіх хворих.
Юрій Райхель
