Сможет ли CRISPR однажды вылечить ВИЧ?

В ходе продолжающегося клинического испытания ученые проверяют, насколько безопасна для человека всего одна доза новой генной терапии, которая может эффективно лечить вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).

Терапия, получившая название EBT-101, предполагает использование редактирования генов CRISPR-Cas9 для лечения ВИЧ. Эта потенциальная стратегия лечения изучалась на животных моделях с момента разработки CRISPR-Cas9 в 2012 году. Однако впервые такое генное редактирование ВИЧ было опробовано на людях. Последние данные, полученные в ходе испытаний, свидетельствуют о том, что EBT-101 безопасен в испытанных дозах, но мы пока не знаем, излечивает ли он ВИЧ.

По данным Программы ООН по ВИЧ/СПИДу (ЮНЭЙДС), в 2022 году около 39 миллионов человек во всем мире жили с ВИЧ, и в том же году было зарегистрировано около 630 000 смертей, связанных со СПИДом, что делает ВИЧ постоянным бременем для общественного здравоохранения. Вакцины или легкодоступного лекарства от ВИЧ не существует, хотя несколько человек были эффективно вылечены с помощью интенсивной трансплантации стволовых клеток.

Испытание EBT-101 «является важным шагом вперед в развитии этой технологии для лечения заболеваний и инфекций человека, включая ВИЧ», — сказал Томас Хоуп, профессор клеточной биологии и биологии развития в Северо-Западном университете.

Как CRISPR может (теоретически) вылечить ВИЧ

ВИЧ заражает иммунные клетки, которые обычно используются для борьбы с инфекцией в организме носителя вируса. Вирус использует механизмы иммунной клетки для вставки собственной ДНК в геном хозяина, что позволяет ему реплицироваться. Если ВИЧ-инфекцию не лечить, она может привести к синдрому приобретенного иммунодефицита (СПИДу), который приводит к сильному ослаблению иммунной системы и делает инфицированного человека очень уязвимым для других инфекций, рака и ранней смерти.

Комбинированная антиретровирусная терапия (КАРТ) является основным методом лечения ВИЧ-инфекции и ограничивает репликацию вируса, тем самым продлевая жизнь людей до нормального уровня и снижая вероятность распространения ВИЧ. Однако эти препараты необходимо принимать в течение всей жизни, и они не могут служить лекарством.

«Проблема лечения ВИЧ заключается в том, что вирус создает устойчивые генетические резервуары внутри клеток человека», — рассказала Елена Эррера-Каррильо, доцент кафедры инфекционных болезней Медицинского центра Амстердамского университета.

Лаборатория Эрреры-Каррильо специализируется на использовании CRISPR для редактирования клеток, в которых сохраняются резервуары ВИЧ, несмотря на продолжающуюся терапию cART. Это явление известно как «латентный ВИЧ» и происходит, когда вирус заражает тип иммунных клеток, называемых Т-клетками памяти CD4+, которые могут сохраняться в течение десятилетий.

Терапия cART может подавить вирусную репликацию, но если лечение прерывается, «дремлющие провирусы могут вновь активизироваться, что делает излечение труднодостижимым», — говорит Эррера-Каррильо.

CRISPR работает, нацеливаясь на определенные последовательности ДНК в геноме и расщепляя их; «проводник» приводит знаменитые «молекулярные ножницы» CRISPR к целевому гену. Это либо деактивирует ген, либо позволяет удалить его и заменить на другую ДНК. Исследовательские группы считают, что эта стратегия может быть эффективна для устранения латентной ВИЧ-инфекции, поскольку она может воздействовать на вирусную ДНК, встроенную в геном, а не только останавливать репликацию.

Использование CRISPR для генной терапии ВИЧ показало себя с лучшей стороны в нескольких пробирочных исследованиях, отмечается в обзоре, опубликованном в 2020 году в журнале The Journal of Clinical Investigation. Различные группы работают над тем, чтобы перенести терапию из пробирок к пациентам — и это приводит нас к EBT-101.

Все о EBT-101

Согласно недавней презентации на ежегодном собрании Европейского общества генной и клеточной терапии в Брюсселе, EBT-101 использует несколько проводников, нацеленных на множество участков генома, и вырезает большие участки латентно интегрированной ДНК ВИЧ. Это останавливает репликацию ВИЧ.

Камель Кахлили, профессор нейровирусологии и генного редактирования в Темпльском университете и соучредитель Excision BioTherapeutics, уже десять лет сотрудничает с компанией в разработке EBT-101. В 2020 и 2023 годах Халили и его команда опубликовали отчеты, в которых показали, что EBT-100, предшественник EBT-101, безопасно нацеливается на ДНК ВИЧ и удаляет ее у инфицированных приматов.

Сейчас они тестируют свою стратегию таргетного воздействия EBT-101 на людях в рамках клинических испытаний ранней стадии, которые в первую очередь направлены на проверку безопасности лечения. Первые результаты, полученные от трех пациентов, не выявили никаких токсических эффектов или серьезных побочных явлений. ВИЧ у всех пациентов в настоящее время подавлен с помощью CART.

«Первые результаты по безопасности многообещающие, поскольку на сегодняшний день не наблюдается никаких побочных эффектов», — говорит Хоуп, чья лаборатория изучает механизмы развития ВИЧ-инфекций. «Но для того, чтобы быть уверенным, необходимо больше времени, поскольку генетические мутации могут длиться годами, чтобы проявиться в виде осложнений», — добавил он.

Внецелевые эффекты CRISPR — это когда молекула CRISPR изменяет ДНК в местах, отличных от целевых. Такие непреднамеренные изменения уже давно беспокоят исследователей, разрабатывающих CRISPR-лечение, поэтому за ними стоит следить и в случае с EBT-101, тем более что лечение направлено на несколько участков генома.

Кроме того, эксперты рассказали, что, несмотря на то, что текущие испытания намекают на положительный профиль безопасности терапии, мы все еще не знаем, может ли одна доза эффективно воздействовать на латентные клетки ВИЧ и сможет ли она контролировать ВИЧ у людей.

«Очень важно подходить к этому с осторожностью», — говорит Эррера-Каррильо. «Хотя оптимизм по поводу того, что мы находимся на правильном пути, вполне оправдан, важно признать, что предстоит проделать еще очень большую работу».

В ходе клинических испытаний будут проверены дополнительные дозы EBT-101 на безопасность, а затем будет определено, сохраняется ли подавление вируса, когда пациенты прекращают терапию. Терапия CART тормозит репликацию ВИЧ, поэтому единственный способ определить, отключены ли резервуары латентных клеток, — это временно снять эти тормоза.

Прерывание лечения ВИЧ необходимо для того, чтобы определить, находится ли пациент в ремиссии — как это произошло с несколькими людьми, излечившимися от ВИЧ, — но в целом целенаправленное прерывание лечения обсуждается из-за присущих ему рисков.

После этих тестов участники испытания EBT-101 будут включены в долгосрочное исследование в течение 15 лет после приема первой дозы препарата, чтобы проверить наличие долгосрочных побочных эффектов. Таким образом, данные уже на подходе, но на их получение уйдут годы.