Одна из проблем, с которой сталкивается генная клеточная терапия – опасность злокачественного перерождения генетически модифицированных клеток, риск активации онкогенов в гемопоэтических стволовых клетках (ГСК) и их потомстве. Этот риск можно уменьшить, используя ограниченную трансгенную экспрессию в безъядерных клетках — зрелых эритроцитах. При этом имеется еще одно преимущество – в эритроцитах имеется все необходимые для синтеза белка системы, позволяющие получать достаточные для терапевтических целей количества нужных белков.
Группа ученых из Отделения экспериментальной гематологии и биологии рака Детской больницы Цинциннати (США) оценивала возможность и эффективность использования репрограммированных эритроцитов для продукции лизосомального фермента альфа-1-идуронидазы (ИДУА). Недостаток этого фермента — причина мукополисахаридоза 1 типа (болезнь Гурлера). В процессе эритроидной дифференцировки in vitro клетки были при помощи лентивирального вектора трансдуцированы эритроид-специфичным ИДУА.
У мышей, больных мукополисахаридозом, в течение 9 месяцев после трансплантации клеток с повышенной экспрессией ИДУА, был достигнут in vivo стабильный уровень ИДУА в плазме, несколько превышающий нормальный. Более того, у всех леченых мышей была достигнута долговременная метаболическая коррекция, что было показано по нормализации содержания глюкозоаминоглюкана в моче. При гистологическом анализе сердца, печени и селезенки была выявлена полная нормализация тканей этих органов. У леченых мышей также произошло значительное снижение патологических изменений ткани головного мозга и улучшение неврологических функций.
Данные этого исследования показывают, что зрелые эритроидные клетки, трансдуцированные тканеспецифичным лентивирусным вектором, могут долгое время выделять лизосомальный фермент, так что его содержание в крови остается близким к физиологическому уровню. Таким образом, происходит коррекция связанных с болезнью нарушений как внутренних органов, так и ЦНС больных муковисцидозом 1 типа мышей.
Материалы исследования представлены в статье Wang D, et al. Reprogramming erythroid cells for lysosomal enzyme production leads to visceral and CNS cross-correction in mice with Hurler syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Nov 24;106(47):19958-63. Epub 2009 Nov 10.