Проректор Пироговского Университета Денис Владимирович Ребриков рассказал про индивидуальные генотерапевтические препараты для редких болезней

Для терапии каких заболеваний планируется производить препараты?

Класс моногенных наследственных заболеваний представляет собой очень гетерогенную группу. Эта гетерогенность связана с тем, что в геноме человека содержится примерно 25 000 генов, которые, в свою очередь, кодируют белки, из которых мы состоим. На самом деле 25 000 разных белков — не такая уж большая цифра. В современном автомобиле несколько сотен тысяч разных деталей, если считать все компоненты. Живые системы устроены очень эффективно: из небольшого числа компонентов формируются сложные структуры. И поломка каждого гена, как правило, приводит к каким-то отклонениям в работе генетической программы.

Для большей части генов такие поломки настолько критичны, что эмбрион погибает еще внутриутробно. По разным оценкам генетиков, примерно для 18 000 генов поломка любого из них приводит к остановке внутриутробного развития, к выкидышу. Получается, что люди с такими поломками в принципе не рождаются и у уже родившихся детей мы такие поломки не наблюдаем.

Однако примерно для 7 тысяч генов поломка не приводит к внутриутробной гибели: плод развивается 9 месяцев, а в момент рождения уже имеет ту или иную степень проявления заболевания. Бывает, что ребенок рождается с уже тяжелой наследственной патологией. Бывает, что новорожденный выглядит здоровым, но через некоторое время — через месяц, через год, через десять лет, в зависимости от поломанного гена — начинают проявляться отклонения. Родители долго ходят по разным врачам и, в конце концов, попадают к генетикам. Почему-то к генетикам направляют почти всегда в самом конце диагностических поисков. Когда после обхода всех врачей причина остается неясной, ребенок оказывается у генетиков. Генетики проводят анализ и говорят: «Да, к сожалению, у вас наследственное моногенное заболевание, поломан такой-то ген, и именно это приводит к развитию болезни у ребенка».

Это хождение по врачам даже получило специальный термин — «диагностическая одиссея». Она может длиться годами: родители видят, что ребенок болеет, но врачи не понимают, в чем причина, и перенаправляют от специалиста к специалисту.

Я назвал число 7 000: примерно столько генов сегодня ассоциировано с моногенными наследственными заболеваниями. Каждое из этих заболеваний достаточно редкое, их ещё называют орфанными. Самое частое моногенное наследственное заболевание — это наследственная тугоухость. Это примерно один ребенок на тысячу новорожденных. Это самое частое заболевание. Самое редкое может встречаться один на миллион и реже.

Получается, что каждое заболевание крайне редкое, но таких заболеваний — тысячи, и если сложить все эти вероятности получится примерно 1%, примерно один ребёнок из 100 рождается с генетической патологией. В такой ситуации разработчики препаратов, фармацевтическая промышленность, оказываются в патовом положении: разрабатывать под каждую болезнь новый лекарственный препарат очень дорого.

И если говорить о патогенетической терапии, не палиативной, а именно о попытке починить то, что поломано у ребенка, это может быть как раз генная терапия. Современные технологии позволяют доставить рабочую копию гена в клетки пациента, он там начинает работать, и таким образом мы компенсируем отсутствие функции у пациента. Однако разработка таких препаратов — долгое и дорогое занятие. Особенно дорого и долго получить разрешение на применение такого препарата. Каждый препарат должен иметь регистрационное удостоверение.

Если посмотреть на ситуацию за более чем 30 лет разработки генотерапевтических препаратов, видно, что вся фарминдустрия на планете зарегистрировала всего порядка 20 генотерапий. Возникает вопрос: неужели фармкомпании не умеют разрабатывать такие препараты? Умеют, но не вкладываются в это направление из-за коммерческой неэффективности. Цена препарата должна быть такой, чтобы окупить инвестиции, а в итоге сумма за укол получается запредельной. Сейчас препараты, которые уже продаются, стоят примерно 1-2 миллиона долларов.

На слуху такие препараты, как Zolgensma компании Novartis — для лечения спинальной мышечной атрофии, СМА у детей, — а также Elevidys при дистрофии Дюшенна и еще ряд препаратов. Каждый из них стоит от одного до трех миллионов долларов за укол. И это при том, что СМА и мышечная дистрофия Дюшенна не являются самыми редкими моногенными наследственными заболеваниями.

При таком разнообразии заболеваний — единственный подход, который дал бы возможность изготавливать эти препараты и начинать применять их для лечения пациентов является изготовление генопрепарата под конкретного пациента и применение по индивидуальным показаниям без регистрации. И вот наконец вынесен на обсуждение законопроект, в котором предлагается ввести новое понятие — индивидуальный генотерапевтический препарат.

Если такая регуляторика будет утверждена, это позволит организациям, внутри которых есть и собственное научно-производственное подразделение, и своя клиника, применять индивидуально произведённый препарат без регистрации. Пироговский Университет как раз относится к таким организациям: в структуре есть и собственный производственный сектор, и две детские больницы — РДКБ и НИКИ педиатрии имени Вельтищева. Благодаря новой регуляторике мы сможем разрабатывать, производить и применять индивидуальные генотерапевтические препараты. По сути, разработка будет вестись под конкретного ребенка.

Весь цикл разработки планируется осуществлять за три месяца. Здесь мы можем действовать по сокращенной регуляторике, по сути, после проведения ряда необходимых тестов на безопасность и одобрения этического комитета Минздрава выходить на применение.

Какие технологии будут использоваться при выпуске препаратов?

Их можно разделить на две категории. Первая — это классическая генозаместительная терапия путем доставки рабочей копии гена в клетки пациента. Вторая — это сравнительно недавно появившаяся технология геномного, или генного, редактирования на основе CRISPR/Cas-редакторов.

Когда заболевание вызвано отсутствием функции белка – подходит генозаместительная терапия: мы доставляем здоровый ген в клетки пациента и он начинает работать. К сожалению, примерно половина заболеваний представляет собой так называемые gain-of-function нарушения, когда проблема заключается не в отсутствии функции, а в том, что поломка приводит к патологической активности белка. Условно говоря, фермент «сходит с ума» и начинает все портить. При этом вторая копия гена может быть здоровой (у нас все гены в двух копиях: от папы и от мамы). В таком случае добавлять еще одну здоровую копию бессмысленно: нужно исправлять именно поломку.

Для этого все активнее разрабатываются препараты генного редактирования. Специальный фермент-нуклеаза в комплексе с РНК находит конкретное место в ДНК и именно там исправляет мутацию. Сейчас точность таких редакторов уже очень высокая, и даже два препарата уже допущено к применению в США.

Генозаместительная терапия, в свою очередь, по способу доставки гена делится на вирусную и невирусную. Вирусная доставка — это когда мы берем оболочку какого-то вируса, вынимаем из него собственную ДНК и помещаем внутрь нужную пациенту «начинку», нужный ген. Вирус удобен тем, что он хорошо вводит свое содержимое в клетки пациента. Поэтому существует целый спектр вирусных доставок.

Кстати, всем известный «Спутник V», вакцина от коронавируса, — это тоже классический генопрепарат. Там в аденовирус убран ген коронавируса, и во время пандемии этот «Спутник» впрыскивал ген коронавируса в наши клетки, заставляя их нарабатывать белок коронавируса, на который у нас вырабатывался иммунитет. Аденовирусы для генозаместительной терапии обычно не используют, потому что их геном предполагает очень непродолжительную экспрессию трансгена, что и требуется для вакцин: поработал две недели и выключился. Но при моногенных наследственных заболеваниях это плохо. Нам нужно, чтобы ген работал, в идеале, всю жизнь.

Для этого используют аденоассоциированные вирусы. Они звучат похоже, но это совершенно другой класс вирусов. Также применяются лентивирусы, герпесвирусы и еще ряд других. Разнообразие здесь достаточно большое, и в зависимости от задачи выбирают нужный вектор.

Невирусные доставки — это, как правило, липидные микрочастицы, липидные шарики, внутри которых находятся молекулы ДНК, которые нужно доставить. Эти липидные шарики вводят в организм, они сливаются с мембранами клеток и таким образом доставляют ген в клетки.

На какой стадии сейчас идет строительство и когда производство планируется запустить?

Сейчас на территории Пироговского Университета в федерального проекта идёт строительство нового производственного корпуса для выпуска индивидуальных генотерапевтических препаратов. Завершение строительных работ планируется к концу этого года. Запуск производства запланирован уже в следующем году.

Из какого бюджета проводится строительство этого предприятия?

Строительство полностью финансируется за счет федерального бюджета. Средства выделяются через Министерство здравоохранения в рамках федеральных адресных инвестиционных проектов, утверждаемых на уровне правительства. Проект полностью реализуется за счет государственных средств.