Błyszcząca obietnica terapii genowej

Pod koniec lat sześćdziesiątych biolodzy molekularni stworzyli nadrzędne wyjaśnienie działania genów – ich substancji, struktury, replikacji, ekspresji, regulacji lub kontroli. A przynajmniej zrobili to w zarysie, w przypadku prokariontów, najprostszych organizmów jednokomórkowych (w tym bakterii) i wirusów, zwanych bakteriofagami, które żerują na nich. Liderzy w tej dziedzinie szukali teraz znacznie trudniejszego problemu: robienia tego od nowa dla wyższych organizmów.

To, czego wymagała nowa generacja biologii molekularnej, i co zostało opracowane w ciągu zaledwie kilku lat, to zestaw metod badania i precyzyjnego manipulowania genetyką eukariontów, w tym zwierząt i roślin. Dzięki odwrotnej transkryptazie, która została odkryta niezależnie przez Howarda Temina i Davida Baltimore'a w 1970 roku, geny zakodowane w RNA można było wczytać z powrotem do DNA. Dzięki pracy Daniela Nathansa i Hamiltona Smitha nad enzymami restrykcyjnymi segmenty DNA można było wycinać w wybranych miejscach. W pośpiechu, z laboratoriów, głównie na Uniwersytecie Stanforda, pojawiły się sposoby łączenia materiału genetycznego z różnych źródeł. „Będziemy w stanie połączyć wszystko z czymkolwiek” – powiedział mi wtedy jeden ze starszych naukowców. Kaczkę możemy połączyć z pomarańczą. Pierwotnym celem było dotarcie do najbardziej podstawowych pytań z biologii komórkowej, aby dowiedzieć się dokładnie, co robią poszczególne geny i jak to robią. Natychmiast jednak pojawiła się świetlana nadzieja: że ten zestaw narzędzi można będzie przenieść z laboratorium do kliniki, aby leczyć choroby dziedziczne spowodowane wadami genetycznymi. Już niektórzy naukowcy marzyli o terapii genowej.

Ta historia była częścią naszego wydania z listopada 2006 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Do 1970 roku u ludzi zidentyfikowano około 1500 genetycznie uwarunkowanych chorób. Niektóre pojawiają się u niemowląt; inne pojawiają się w okresie dojrzewania; kilka pojawia się dopiero pod koniec życia reprodukcyjnego ofiary. Niektóre mogą być trzymane w ryzach przez ograniczenia dietetyczne, niektóre przez narkotyki. Ale większości nie da się wyleczyć ani nawet złagodzić medycyną konwencjonalną. Chociaż prawie wszystkie są rzadkie, niektóre niezwykle rzadkie, wspólnie zaczęto uznawać je za uciążliwy i kosztowny problem medyczny. Wiele z nich jest naznaczonych poważnym upośledzeniem umysłowym. Na przykład ofiary choroby Lescha-Nyhana cierpią na poważne upośledzenie umysłowe. Muszą mieć łubkowane ręce, bo inaczej gryzą ręce i ramiona. Umierają w dzieciństwie lub wczesnej dorosłości. Chociaż naukowcy wyśledzili mniej niż setkę tych ludzkich chorób do konkretnych niedoborów genetycznych, zaczęli szukać sposobów na ich wyleczenie poprzez bezpieczne wstawianie poprawiających genów ludziom cierpiącym na nie.

Próbowali jeszcze prawie dwie dekady później, kiedy 29 września 1999 roku pierwsza strona Washington Post nosi nagłówek Teen Dies Undergoing Experimental Gene Therapy. Jesse Gelsinger miał 18 lat, niedawno ukończył liceum z Arizony, który miał potencjalnie śmiertelną chorobę genetyczną. Był jednym z 18 pacjentów biorących udział w badaniu na Uniwersytecie Pensylwanii. Wirusy niosące nowy gen zostały wstrzyknięte do jednej z tętnic dostarczających krew do jego wątroby. W terapii genowej zmodyfikowany wirus jest często używany jako wektor, dostarczający pożądany gen do komórek pacjenta; jednak w tym przypadku wirus najwyraźniej wywołał serię śmiertelnych zdarzeń.

ten New York Times podchwycił tę historię dzień po tym, jak pojawił się w Poczta . National Institutes of Health i US Food and Drug Administration rozpoczęły dochodzenia, które posuwały się z godną pochwały szybkością; wyszło więcej szczegółów. Później w sprawę zaangażował się prokurator generalny USA. Ale z tymi pierwszymi doniesieniami w gazetach , terapia genowa wydawała się martwa.

Proces, w którym brał udział Gelsinger, był skażony oskarżeniami o zbytnią pewność siebie, pośpiech, zaniedbanie administracji i konflikt interesów. Jednak wszystko to odwróciło uwagę od ostrych i fundamentalnych problemów związanych z samą terapią genową – problemów w nauce i technologii, problemów z kliniczną eksploatacją technologii, problemów, które wcale nie były nowe, ale śmierć Gelsingera stała się rażąco oczywista.

Śledziłem rozwój terapii genowej przez trzecie stulecie, obserwując, jak obsypywano nią setki milionów dolarów, jak nowe nadzieje obracały się cyklicznie w popiół, dramatyczne roszczenia do smutnej farsy. Według artykułu opublikowanego w tym roku w czasopiśmie Council for Responsible Genetics, do 2000 r. w NIH zarejestrowano ponad 300 prób terapii genowej z udziałem ponad 4000 pacjentów. GeneWatch . Afera Gelsingera była najbardziej nagłośnioną porażką. Było wielu innych.

Były dwa główne powody pesymizmu na temat terapii genowej. Jak było jasne od początku, chociaż całkowite obciążenie społeczne chorobami i osłabieniem spowodowanym defektami genetycznymi jest znaczne, większość indywidualnych chorób spowodowanych defektami jednego genu – z rodzaju tych, które najprawdopodobniej można wyleczyć za pomocą terapii genowej – jest rzadka. (Niedokrwistość sierpowata i niektóre inne zaburzenia związane z hemoglobiną są jednymi z nielicznych wyjątków.) Wszyscy w tej dziedzinie to przyznali. Nikt nie wydawał się stawiać czoła implikacjom. Ponieważ choroby te mają różne mechanizmy genetyczne i wpływają na różne rodzaje tkanek, każda z nich przedstawia nowy zestaw problemów badawczych do rozwiązania niemal od zera. Gdy miliony się wypaliły, stało się jasne, że nawet przy sukcesie koszt wyleczenia pacjenta będzie nadal ogromny. A sukces okazał się zawsze migoczący i przesuwający się tuż poza zasięgiem, ignis fatuus: od początku, krok po kroku, wszyscy nie doceniali rzeczywistych trudności, jakie stwarza nauka.

Historię terapii genowej można opowiedzieć jako wielokrotnie sfrustrowane poszukiwanie wirusów, które działają dobrze jako otoczki do dostarczania genów, połączone z coraz bardziej zaskakującą świadomością, że do pomyślnego wytworzenia pożądanych białek potrzeba znacznie więcej niż kilku prostych genów. Dla społeczności zajmującej się terapią genową lata były kalendarzem niepowodzeń. Całkowicie nie doceniliśmy faktu, że wirusy mogą stwarzać tak wiele trudności, powiedział mi w sierpniu 2006 r. Inder Verma – biolog molekularny z Instytutu Salk w La Jolla, Kalifornia. Nie doceniliśmy faktu, że wirusy zajęły miliardy lat nauczyć się w nas żyć – i mieliśmy nadzieję, że uda nam się to zrobić w pięcioletnim cyklu stypendialnym! Kontynuował: Wiesz, organizm jest przeznaczony do zwalczania infekcji wirusowych. Sto procent. Na szczęście dla nas! I tutaj umieszczamy miliardy wirusów z powrotem w ludziach i mamy nadzieję, że jeśli mamy dobrego wirusa, organizm powie: „W porządku, ponieważ przynosimy dobre rzeczy”.

Pierwsza próba terapii genowej u ludzi rozpoczęła się od przypadkowej obserwacji. W 1959 roku lekarz Stanfield Rogers z University of Tennessee pracował z wirusem brodawczaka Shope'a, który powoduje brodawki na skórze królików. Zgłosił się w Natura że skóra tych brodawek zawierała nienormalnie wysoki poziom arginazy, enzymu rozkładającego aminokwas argininę. Następnie odkrył, że niektórzy naukowcy, którzy pracowali z wirusem Shope, nawet 20 lat temu, mieli obniżony poziom argininy we krwi.

Możliwość, że wirus wprowadził do naukowców swój gen arginazy, była ciekawostką, niczym więcej – aż do 1969 roku, kiedy Lancet opublikował artykuł Heinza-Georga Terheggena, pediatry z Kolonii w Niemczech, i jego współpracowników. Brytyjskie czasopismo donosi, że do Terheggen przywieziono dwie małe dziewczynki, głęboko upośledzone umysłowo i cierpiące na porażenie mózgowe. Testy wykazały, że mają wysoki poziom argininy, podczas gdy wykrywalny jest bardzo mały enzym arginazy. To była nowa choroba genetyczna.

Rogers udał się do Terheggen, aby nakłonić jego i jego kolegów do wstrzyknięcia dziewczętom wirusa Shope, mając nadzieję, że zapewni im działający gen arginazy. Jako niezbędny środek ostrożności, spróbowali zaszczepić wirusa w kulturze tkankowej komórek jednej z dziewcząt. Zgłosili się w Czasopismo Medycyny Eksperymentalnej że odkryli aktywność arginazy, najwyraźniej z genu wprowadzonego przez wirusa. Ale w badaniu nie było odpowiedzi, nie było redukcji argininy, żadnych dowodów aktywności arginazy. Po przerwie podali jednemu dziecku większą dawkę. Wciąż brak odpowiedzi. Ogólny konsensus był taki, że Rogers podjął przedwczesną próbę z niewystarczającym zrozumieniem naukowym. Ten osąd nie był błędny.

Wiosną 1972 roku Theodore Friedmann i Richard Roblin opublikowali pierwsze rozszerzone badanie możliwości leczenia chorób genetycznych poprzez transfer genów. Terapia genowa w chorobach genetycznych człowieka? pojawił się w Nauka . Choroba po chorobie i terapia przez terapię, naukowcy ostrzegali przed poważnymi problemami technicznymi; wiele z tego, co przedstawili, było proroctwem. Jako pierwsi przeanalizowali potencjalne zagrożenia, jakie terapia genowa stwarza dla pacjentów i poważne problemy etyczne, które ona wywołała.

Niemniej jednak gazeta była dziełem rzecznictwa. Po uzyskaniu dyplomu medycznego na Uniwersytecie Pensylwanii Friedmann spędził trzy lata w latach sześćdziesiątych w NIH, gdzie w laboratorium Jaya Seegmillera zaczął pracować nad chorobą Lescha-Nyhana. Seegmiller odkrył, że choroba jest spowodowana brakiem enzymu fosforybozylotransferazy hipoksantyny (HPRT), z powodu defektu w jego genie. Friedmann miał nadzieję znaleźć sposób na umieszczenie prawidłowego genu w hodowli komórek Lescha-Nyhana, być może przy użyciu wirusa. Jego wyobraźnię porwała perspektywa transferu genów. Rzeczywiście, jako adiunkt pediatrii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, na początku lat 70. wprowadził termin terapia genowa.

W styczniu 1983 r. Friedmann i współpracownicy ogłosili, że wyizolowali normalny gen HPRT. Inder Verma, z którym Friedmann nawiązał współpracę na początku lat 80., miał potencjalny wektor wirusowy: w tym przypadku typ retrowirusa – jeden na mysią białaczkę. W sierpniu 1983 r. obaj badacze poinformowali, że zbudowali wektor i wykorzystali go z powodzeniem do wprowadzenia działającego genu ludzkiego HPRT do komórek gryzoni in vitro.

Po tym wstępnym przebłysku sukcesu, Verma mówi, że bardzo szybko zapytaliśmy: „Czy możemy to zrobić in vivo?”. Rozpoczęli eksperymenty na hemofilii na żywych myszach. Znane były defekty genów powodujące hemofilię: brak pojedynczego białka może zapobiegać krzepnięciu krwi. Pracując in vitro, dodając prawidłowy gen do komórek w kulturze, moglibyśmy wytwarzać białko w nieskończoność, mówi Verma. I tu pojawiła się pierwsza niespodzianka. W momencie, gdy komórki zostały ponownie umieszczone w myszach, natychmiast przestały wytwarzać białko. I to jest pierwsze ograniczenie, które rozpoznaliśmy: retrowirusy mogą wprowadzać geny tylko wtedy, gdy komórki się dzielą. Verma dodaje: Moglibyśmy usunąć [komórki], hodować je in vitro, przetaczać je wirusem, wstawiać z powrotem – ale kiedy je odkładamy, wyłączają się. Czemu? Nadal tak naprawdę nie mamy pojęcia, mówi.

Następnie, w 1990 roku, lekarz naukowy z NIH, William French Anderson, ogłosił pod wpływem gorącego rozgłosu, że rozpoczyna próbę terapii genowej, lecząc dwie młode dziewczyny z powodu ciężkiego złożonego niedoboru odporności (SCID). Osobom z tą chorobą całkowicie brakuje normalnego układu odpornościowego. Komórki prekursorowe w szpiku kostnym, które powinny wytwarzać białe krwinki, są wadliwe, więc pacjenci zapadają na wszystkie choroby zakaźne, z którymi białe krwinki powinny walczyć. Łagodne infekcje stają się poważne; poważni zabijają ich. Umierają we wczesnym dzieciństwie. Anderson powiedział, że dwie dziewczynki cierpiały na formę SCID spowodowaną brakiem enzymu deaminazy adenozynowej (ADA). Wstrzykiwał im korygujące geny przenoszone w wirusie mysiej białaczki.

Anderson był niezwykle skutecznym publicystą zajmującym się terapią genową i samym sobą. Ogłosił, że dwie małe dziewczynki zostały wyleczone. We wrześniu 1994 r. przywiózł jednego z nich do zeznań przed Komitetem Naukowym Izby Reprezentantów USA. Miała wtedy osiem lat, żywa i najwyraźniej zdrowa. Przewodnicząca komisji podobno nazwała ją żywym dowodem, że wydarzył się cud. Anderson upewnił się, że jest znany opinii publicznej jako ojciec terapii genowej, nawet wyświetlając tytuł na swojej stronie internetowej.

Jednak jego koledzy naukowi i konkurenci stali się zirytowani, a nawet pogardzani. W rzeczywistości proces z dwiema dziewczynami się nie powiódł. Przez cały czas dziewczęta były również leczone zastrzykami syntetycznego ADA. Verma i Friedmann wykazali już, że wirus białaczki myszy nie potrafi wprowadzić genów in vivo. Według Vermy nigdy nie było produkcji białka ADA – nigdy nie było. Jeszcze zanim dziewczyna pojawiła się przed komisją Izby, porażka była znana w całym środowisku medycznym.

Ponieważ retrowirusy stwarzały trudności in vivo, zwrócono uwagę na adenowirusy, które obejmują wirusy wywołujące pewne typy ciężkich infekcji górnych dróg oddechowych u ludzi. Oni pracowali. Były cudowne, mówi Verma. Przede wszystkim można wytworzyć miliardy cząsteczek wirusa. Po drugie, gdziekolwiek cząstki zostałyby wprowadzone, importowane geny byłyby wyrażane. Wielu badaczy przeszło na adenowirusy. Okazało się jednak, że są wysoce immunogenne: trudno je bezpiecznie stosować, ponieważ mogą wywoływać silne reakcje immunologiczne. Następnie pojawiły się wirusy związane z adenowirusami, AAV. Ponieważ mają tylko dwa białka, AAV prowokują układ odpornościowy w mniejszym stopniu niż adenowirusy.

Jesienią 1994 roku Harold Varmus, dyrektor NIH, stał się coraz bardziej sceptyczny co do jakości badań nad terapią genową. Komitet Doradczy ds. Rekombinacji DNA (RAC) agencji dokonywał przeglądu wszystkich protokołów badań terapii genowej na ludziach finansowanych przez NIH. Pierwszą troską komisji było bezpieczeństwo. Ale kiedy jego zalecenia przeszły przez jego biurko do ostatecznego zatwierdzenia, co zwykle było rutyną, Varmus zdał sobie sprawę, że komisja nie ocenia systematycznie wartości naukowych badań.

Okazało się, że Anderson byli tylko najbardziej rażącym z wielu ekstrawaganckich i niepotwierdzonych twierdzeń dotyczących terapii genowej. Chociaż NIH przeznaczał 200 milionów dolarów rocznie na badania nad terapią genową, a uważano, że duże firmy farmaceutyczne i roje startupów biotechnologicznych znów wydają tyle samo, w żadnym recenzowanym czasopiśmie nie odnotowano ani jednego sukcesu z ludźmi. W maju 1995 r. Varmus zwołał panel pod przewodnictwem Stuarta Orkina, profesora Harvard Medical School i Arno Motulsky'ego, genetyka z University of Washington w Seattle, aby dokonać przeglądu stanu badań nad terapią genową i ocenić, jak należy rozdzielać fundusze wśród obszarów badań nad terapią genową.

Orkin i Motulsky zgłosili się w grudniu, obszernie i zjadliwie. Obietnica terapii genowej wydawała się świetna, ale jej niepowodzenia utrzymywały się pomimo zatwierdzenia przez RAC ponad stu protokołów. Większość badań klinicznych była zbyt mała i miała charakter eksploracyjny, aby ocenić medyczne zalety leczenia; brakowało im odpowiednich kontroli i rygorystycznie określonych celów. Paneliści stwierdzili, że terapia genowa była szeroko i szkodliwie wyprzedana.

Balon został przekłuty. RAC rozważał około 15 protokołów na każdej ze swoich regularnych sesji; ale następne spotkanie, zaplanowane na marzec 1996 roku, zostało odwołane. Nie złożono żadnych wniosków wymagających publicznego przeglądu.

Trzy lata później nastąpiła śmierć Jessego Gelsingera.

Gelsinger i 17 innych pacjentów biorących udział w badaniu na Uniwersytecie Pensylwanii byli leczeni z powodu niedoboru enzymu transkarbamylazy ornityny, którego wątroba wykorzystuje do rozkładania amoniaku, produktu ubocznego trawienia białek, na nieszkodliwe produkty przemiany materii. W najcięższej postaci niedobór zabija dzieci w pierwszym roku życia. Gelsinger był utrzymywany przy życiu na ścisłej diecie i reżimie pigułek. Kiedy dowiedział się o próbie terapii genowej, zgłosił się na ochotnika.

Próba została przeprowadzona w uniwersyteckim Instytucie Terapii Genowej Człowieka, którym kierował James Wilson. Był to jeden z najlepszych tego typu ośrodków w kraju. Gen naprawczy został załadowany do adenowirusa. 18 pacjentów podzielono na grupy, które otrzymywały coraz większe dawki. Gelsinger zdobył największą — kulturę 38 bilionów cząstek wirusa. Otrzymał dawkę 13 września 1999 r. Do 15 września jego parametry życiowe gwałtownie spadały. Za zgodą ojca został odłączony od aparatury podtrzymującej życie i zmarł 17 września.

Śmierć Jessego Gelsingera była pierwszą, która została bezpośrednio przypisana terapii genowej. Alert dotarł do około stu eksperymentatorów używających wektorów adenowirusowych. W prasie i czasopismach naukowych sprawa została ogłoszona jako katastrofa dla branży.

NIH przeprowadził dochodzenie i zwołał specjalne zebranie publiczne na 8, 9 i 10 grudnia. Problem stał się jaśniejszy. Protokół badań, zatwierdzony cztery lata wcześniej przez RAC i FDA, wymagał dożylnego wstrzyknięcia wektora adenowirusa. FDA następnie zatwierdziła bezpośrednie wstrzyknięcie wektora do tętnicy wątrobowej, co było faktycznie stosowaną metodą. Niemniej jednak autopsja Gelsingera wykazała, że ​​wektor był szeroko rozpowszechniony w śledzionie, węzłach chłonnych i szpiku kostnym.

Tymczasem FDA prowadziła własne śledztwo. Śledczy byli surowo potępiający. Wybór uczestników próby był w najlepszym razie niechlujny: Wilson i jego koledzy nie byli w stanie przedstawić dowodu, że którykolwiek z ochotników spełnił kryteria prób. Procedury świadomej zgody były rażąco nieodpowiednie. Przepisy federalne wymagają pełnego i jasnego wyjaśnienia korzyści i zagrożeń; Paul Gelsinger, ojciec Jessego, powiedział New York Times, że rodzina była przekonana, że ​​leczenie może pomóc Jessemu, chociaż próba została zaprojektowana tylko w celu sprawdzenia bezpieczeństwa leczenia opracowywanego dla niemowląt. Co więcej, w formularzu zgody nie wspomniano, że małpy zmarły po podobnym, choć silniejszym leczeniu. W 1992 Wilson założył prywatną firmę badawczą Genovo, w której miał udziały. Firma nie zainwestowała pieniędzy w to konkretne badanie, ale wniosła zdrową część ogólnego budżetu Instytutu Terapii Genowej Człowieka.

21 stycznia 2000 r. agencja zarządziła tymczasowe wstrzymanie wszystkich prób terapii genowej w instytucie Wilsona. W 2005 roku Wilson osiadł z Departamentem Sprawiedliwości USA: przez pięć lat nie miał prowadzić żadnych badań klinicznych regulowanych przez FDA.

Wyglądało na to, że nadzieja na wyleczenie oparte na terapii genowej prawie umarła wraz z Jessem Gelsingerem. Jednak w lutym 2000 r. Friedmann wygłosił przemówienie otwierające na poniedziałkowej sesji dorocznego spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia Postępu Nauki w Waszyngtonie. Dokonał przeglądu podstawowych trudności terapii genowej, mówił o wielu setkach zatwierdzonych, ale jak dotąd nieproduktywnych protokołów. Przypomniał swoim słuchaczom o niecierpliwym oskarżeniu Varmusa w 1995 roku, że pole zostało szalenie wyprzedane. Następnie – z wyraźną zmianą tonu – powiedział: Jesteśmy na skraju skuteczności terapeutycznej.

Wydawało mu się, że dwie linie pracy są prawidłowe. Para amerykańskich laboratoriów rozpoczynała próby kliniczne terapii genowej hemofilii. Prawidłowe krzepnięcie krwi wymaga kaskady odpowiedzi, kontrolowanej przez szereg białek. Hemofilia A, najczęstsza postać choroby, jest spowodowana defektem genu jednego z tych białek, czynnika 8; Hemofilia B jest spowodowana defektem w genie innego czynnika 9. Według Friedmanna poczucie poprawności wywodzi się z pracy z hemofilią B Katherine High, hematologa ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii. W Stanford terapeuta genowy i wirusolog Mark Kay również pracował z hemofilią B. Kay i High połączyli swoje wysiłki. Ich metody działały na zwierzęcych modelach choroby. Byli gotowi do rozpoczęcia prób na ludziach.

Ale najbardziej przekonujące wyniki, powiedział Friedmann, pochodziły właśnie wtedy od grupy pediatrów w Paryżu. Ich liderem był mężczyzna nazwiskiem Alain Fischer, klinicysta pracujący z małymi chłopcami, którzy mieli formę SCID. Podobnie jak dziewczynki, które Anderson leczył z powodu niedoboru ADA z NIH, dzieci te nie produkowały limfocytów T, białych krwinek zwalczających infekcje. Ale ich zaburzenie było spowodowane przez inny gen. Dzieci były chore; nie prosperowały. Następnie Fischer i jego koledzy spróbowali terapii genowej. Te dzieci są teraz, jak się wydaje, całkowicie odtworzone immunologicznie, powiedział Friedmann. Wydaje się, że wszystkie ich właściwości odpornościowe są zoptymalizowane. Kontynuował. I to, co robi w tym tak ogromne wrażenie, to przede wszystkim to, że pochodzi znikąd. Pochodził z lewego pola. Eksperci od zaburzeń układu odpornościowego z pewnością musieli znać Alaina Fischera i jego grupę, powiedział Friedmann, ale społeczność zajmująca się terapią genową nie była tak zaznajomiona z jego pracą. I jest to również prezentowane na spotkaniach w bardzo stonowany, bardzo skromny sposób, powiedział Friedmann. Mówią wprost, że nie ma nic nowego w metodzie – zrobili po prostu kombinację przypadkowo dobrego modelu choroby [z] dużą ilością standardowej retrowirusologii, która została opracowana przez wiele lat.

Fischer i tuzin kolegów opisali swoją metodę i sukces u pierwszych dwóch pacjentów w Science z 28 kwietnia 2000 r. Następnie opublikowali raport w New England Journal of Medicine z 18 kwietnia 2002 r.

Tymczasem Mark Kay i Katherine High poinformowali, że kiedy wstrzyknęli swój wektor psom z hemofilią B, psy miały odpowiedź terapeutyczną. Avigen, firma biotechnologiczna z siedzibą w Alameda w Kalifornii, współpracowała z High i Kay, aby zaplanować testy kliniczne bezpieczeństwa leczenia u ludzi.

W listopadzie 2002 roku francuscy naukowcy wstrzymali swoje próby. Liczba pacjentów wynosiła do 10, ale teraz jeden z tych pacjentów, którzy uzyskali w pełni normalny układ odpornościowy, zachorował na chorobę podobną do białaczki, niekontrolowanej proliferacji bardzo białych krwinek, które zostały przywrócone .

Następnie w numerze Science z 4 czerwca 2004 r. doniesiono, że Avigen wycofał się z prób leczenia hemofilii. Dwóch z siedmiu pacjentów miało nieznacznie podwyższony poziom enzymów wątrobowych.

28 września 2005 roku pojechałam do Hôpital Necker, szpitala dziecięcego w Paryżu, do Alaina Fischera. Był bezpośredni i jasny. – Nie jestem specjalistą od terapii genowej – powiedział od razu. Moją prawdziwą dziedziną jest immunologia, aw ramach immunologii choroby genetyczne układu odpornościowego. Pracował z tymi chorobami od 25 lat. Jestem lekarzem. A tutaj znajduje się oddział kliniczny, w którym opiekuje się dzieci z chorobami immunologicznymi. Więc od tego zaczynam. Jakie rodzaje chorób? Wszelkiego rodzaju, powiedział. Z niedoborów limfocytów T, limfocytów B, odporności wrodzonej… Odetchnął. Nie wiemy jeszcze dokładnie. Istnieje co najmniej 140 różnych chorób immunologicznych. Dodał, że wszystkie są bardzo różne.

Fischer ciągnął dalej: Nie zamierzamy zostać specjalistami terapii genowej – to znaczy próbować przystosować terapię genową do różnych chorób. To nie jest nasz cel. Jesteśmy specjalistami w tych chorobach immunologicznych, a terapia genowa jest jedną ze strategii leczenia tych pacjentów. Zainteresował się terapią genową na początku lat 90., kiedy zidentyfikowano nowy gen, który, zmutowany, powoduje formę SCID. Spotkał pacjentów z mutacją. Bardzo szybko zrozumieliśmy, w ciągu jednego do dwóch lat, patofizjologię choroby, wspomina Fischer. W tamtym czasie zdaliśmy sobie sprawę, że ta choroba może być najlepszym kandydatem do testowania terapii genowej. Potrzeba jakiegoś skutecznego leczenia była z pewnością tragiczna. Jak wszystkie formy SCID, powiedział, bez leczenia, ten zabija w ciągu pierwszego roku życia. Jedynym leczeniem były przeszczepy szpiku kostnego; ale ich wskaźnik sukcesu gwałtownie spada, chyba że zostaną znalezione identyczne dopasowania układu odpornościowego, a jest to możliwe tylko w około 20 procentach przypadków.

Fischer powiedział, że rodzaje komórek dotkniętych chorobą sprawiły, że jest również dobrym kandydatem do leczenia za pomocą terapii genowej. Po pierwsze, kiedy gen, w którym zachodzi mutacja, funkcjonuje prawidłowo, koduje białko, które jest niezbędne do przeżycia i proliferacji prekursorów limfocytów T. Po drugie, w przeciwieństwie do innych typów komórek układu odpornościowego, limfocyty T mogą przetrwać dziesiątki lat – czasami nawet całe życie.

Te dwa fakty oznaczały, że nawet gdyby naukowcy mogli genetycznie zmienić tylko kilka komórek prekursorowych, komórki te mogłyby się rozwinąć – lub, jak mówią naukowcy – różnicować – w dużą liczbę dojrzałych limfocytów T, które przyniosły trwałe korzyści pacjentowi. Więc mieliśmy nadzieję, powiedział Fischer, że bardzo słaba technologia może – w tym kontekście, z tą chorobą – zadziałać.

Potem przyszła harówka. Stworzyliśmy wektory, wektory retrowirusowe, najlepszą technologię tamtych czasów, bla bla bla, przypomniał sobie Fischer. Ale testy poszły dobrze. Do 1998 roku Fischer i jego koledzy byli gotowi uzyskać zgodę na rozpoczęcie badań na ludziach.

Pierwsza próba rozpoczęła się 13 marca 1999 r. A między rokiem 1999 a 2002 leczyliśmy 10 pacjentów, powiedział Fischer. Naukowcy pobrali od pacjentów szpik kostny zawierający komórki prekursorowe limfocytów. W hodowli komórkowej wprowadzili wektor, wyłączony retrowirus z genem korygującym. Po kilku dniach wstrzyknęli komórki z powrotem pacjentom. A w dziewięciu na dziesięciu cieszyliśmy się, że to działa, powiedział.

Jak oczekiwał Fischer i jego zespół, liczba leczonych komórek prekursorowych zdolnych do generowania limfocytów T była bardzo niska. Powiedział jednak, że wystarczyło to do wytworzenia normalnej liczby limfocytów T. Po kilku miesiącach dzieci te mogły opuścić szpital i zacząć normalnie żyć z rodzicami. I poza tymi, którzy mieli komplikację, którą opiszę za chwilę, żyją normalnie do dziś.

Po pierwszych trzech latach u trojga z dziesięciu leczonych dzieci rozwinęło się poważne powikłanie, niekontrolowana proliferacja limfocytów T. Nazwałbym to chorobą podobną do białaczki, powiedział Fischer. Białaczkę dziecięcą można zwykle wyleczyć ogromnymi dawkami chemioterapii i tak Fischer i jego koledzy traktowali trzech pacjentów. Jeden zginął. Pozostała dwójka dzieci dzisiaj ma się dobrze, podobnie jak pozostała siódemka, powiedział Fischer.

Ile to wszystko kosztowało? Bardzo! Fischer roześmiał się nagle. Bardzo; ale leczenie dziecka z taką chorobą, bez terapii genowej, też dużo kosztuje. Tak, powiedział, na pacjenta koszt badań jest ogromny. Ale koszt samej terapii nie jest tak duży. Załóżmy, że jest skomercjalizowany. Zakładałbym, że koszt samej terapii, przy czym koszt wektora – leczenie komórkowe ex vivo – nie powinien kosztować więcej niż może gdzieś pomiędzy 30 000 a 50 000 dolarów, coś w tym stylu. Na pacjenta. Mniej więcej tak samo jak przeszczep serca? Dokładnie tak! powiedział. Ponieważ zbliża się do bycia rodzajem, cytuję, „rutynowej terapii”, jest to niewiele wyższa niż wiele innych terapii.

A te komplikacje? Zobaczymy, kiedy będziemy mieć wystarczającą ilość działań następczych, aby mieć pewność, powiedział, dodając, że gdyby prawdopodobieństwo wystąpienia takiej komplikacji zmniejszyło się o współczynnik 10, uznałby, że stosunek ryzyka do korzyści jest całkowicie akceptowalny. Fischer powiedział, że nie wie jeszcze, czy jego metody można uogólnić na inne typy defektów genetycznych; nie wysuwa żadnych daleko idących roszczeń. Jego grupa zajmuje się najpierw dwoma innymi chorobami związanymi z niedoborem odporności, obejmującymi inne geny. Chcemy więc przejść krok po kroku od najłatwiejszych do najbardziej skomplikowanych.

Od pierwszego przebłysku możliwości do dnia dzisiejszego Theodore Friedmann pisał i przemawiał jako najbardziej zagorzały orędownik terapii genowej. Widział, jak medycyna wkracza w nową erę, oferując nowe i definitywne podejścia do terapii, które wcześniej były tylko marzeniem i fantazją naukową. Odezwał się także głosem ostrożności, rozsądku. Musiał ostrzec swoich kolegów, że muszą otwarcie zająć się trudnościami, ograniczeniami i niepowodzeniami swojej dyscypliny. Jednak nadal zachwyca się bezprecedensowymi możliwościami, jakie daje transfer genów. Po raz pierwszy, mówi, i można wyczuć jego cichą radość, medycyna może zrobić więcej niż tylko leczyć objawy. Może dotrzeć do podstawowych przyczyn. Może leczyć. To będzie trudne, mówi. Jednak medycyna zawsze musiała pracować z niedoskonałą wiedzą i technologią.

Horace Freeland Judson jest autorem pięciu książek, w tym Ósmego dnia stworzenia, historii biologii molekularnej, która została opublikowana w 1979 roku i nadal jest w druku.

ukryć