CC BY
54
■ ИМИ!
Новости клеточных технологий
33
12. Weiden P.L., Flournoy N.. Thomas E.D. et al. Antileukaemio eff eot 13. Rocha V., Cornish J., Sievers E.L. et al. Comparison of outcomes
of graft-versus-host disease in human recipients of allogeneic-marrow of unrelated bone marrow and umbilical cord blood transplants in children grafts. N. Engl. J. Med. 1979; 300: 1068—73. with acute leukaemia. Blood 2001; 97: 2962—71.
Порготовип П.В. Белоусов
По материалам: Frassoni F„ Gualandi F„ Podesta M. et al. Direct intrabone transplant of unrelated cord-blood
cells in acute leukaemia: a phase I/ll study. Lancet Oncol, 2008:9: 831 -39
Успешный клинический опыт применения генной и клеточной терапии тяжелого комбинированного иммунодефицита, вызванного недостатком аденозиндезаминазы
Дефицит фермента аденозиндезаминазы (АДА) в организме человека приводит к развитию тяжелой формы комбинированного иммунодефицита, которому сопутствуют задержки в развитии в постнатальном периоде и постоянно повторяющиеся инфекционные заболевания [1, 2]. Аденозиндезаминаза — фермент из класса ката-лаз, экспрессирующийся практически во всех клетках организма человека и расщепляющий аденозин на инозин и аммиак. Образующиеся при его отсутствии токсичные продукты метаболизма пуриновых азотистых оснований (дезоксиАТФ) и метилирования (S-аденозил гомоцистеин) приводят к поражению разных тканей и органов, и, прежде всего, органов лимфопоэза, что и приводит к иммунодефициту [1, 3, 4]. Адекватным терапевтическим подходом к лечению данного заболевания является трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) HLA-идентичного донора, однако этот вариант может быть реализован лишь для малой части пациентов [5, 6]. Другой метод лечения заключается в применении бычьей аденозиндезаминазы, модифицированной полиэтиленгликолем (ПЗГ-АДА) [2], что улучшает общее состояние пациентов, однако в большинстве случаев не приводит к долговременному восстановлению иммунитета [7, 8]. К тому же, подобная терапия является весьма дорогостоящей и может вызывать появление в организме антител к бычьему ферменту.
Пилотные клинические исследования по применению генной терапии в лечении пациентов с дефицитом АДА не сопровождались возникновением острых лейкозов, которые могут сопутствовать трансфекции клеток ретровирусами [9—11], но пациентам все равно требовались инъекции ПЗГ-АДА, а трансплантированные гемопоэтичес-кие клетки, трансфецированные геном ada, не были способны полностью восстановить иммунную систему, обеспечивая лишь частичное восстановление лимфопоэза.
В журнале The New England Journal of Medicine были опубликованы результаты успешных клинических испытаний генной терапии в лечении тяжелого комбинированного иммунодефицита, вызванного наследственным дефицитом АДА и проведенных в 2000^2006 гг. научной группой A. Aiuti.
В исследование были включены десять пациентов в возрасте от шести месяцев до пяти с половиной лет,
страдавших дефицитом аденозиндезаминазы. За четыре дня до начала генной терапии у всех пациентов был взят костный мозг, из которого методом магнитной селекции клеток (СПгаМАСБ) были выделены Сй34+ гемо-поэтические клетки. Затем клетки культивировали в присутствии цитокинов, стимулирующих гемопоэз (И-З, тромбопоэтин, КИ-лиганд), и трансфецировали ретровирусным вектором, созданным на основе одного из вирусов лейкемии мышей и содержащим ген аденозиндезаминазы человека [12]. Трансплантации гемопоэтических клеток были проведены после курса бусуль-фана, не приводящего к гибели гемопоэтических клеток в костном мозге и оказывающего избирательное цито-статическое действие на миелоидные клетки. Впоследствии пациентам регулярно проводили клинические осмотры, а также гематологические, иммунологические и биохимические тесты, в том числе тесты на репликацию ретровируса.
Четырем пациентам из десяти до генной терапии осуществлялась трансплантация костного мозга от частично ША-совместимых доноров, шести — терапия ПЗГ-АДА, однако это не привело к ремиссии. Всем пациентам были проведены трансплантации трансфецированных геном аденозиндезаминазы аутогенных Сй34+ ГСК (эффективность трансфекции в среднем составила 28,6% колониеобразующих единиц).
В течение пяти последующих лет восьми из десяти пациентов не требовалась сопутствующая терапия ПЗГ-АДА. Через год после проведения трансплантаций у пациентов были взяты пробы костного мозга и периферической крови. Обнаружилось, что в среднем ретровирусный вектор в костном мозге содержали 5,1% Сй34+ клеток, 3,5% гранулоцитов (Сй15+), 8,9% мегакариоцитов (С061+), 3,8% эритроидных клеток (гликофорин А+), и 8% В-лимфоцитов (С019+). В периферической крови наблюдалась иная картина: ретровирусный вектор несли 88% Т-клеток, 52,4% В-клеток и 59,2% 1МК-клеток. Эти цифры были в прямой зависимости от количества трансплантированных трансфецированных клеток. В качестве контроля были использованы образцы костного мозга и периферической крови здоровых доноров.
Повышение активности АДА, которое измеряли с помощью метода капиллярного электрофореза, оценивая
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том IV, № 1, 2009
■ ИМИ!
Новости клеточных технологий
количество активной формы фермента, привело к снижению в клетках лимфоидного ряда концентрации токсичных продуктов метаболизма пуриновых азотистых оснований и восстановлению Т- и В-лимфопоэза. У пяти пациентов количество Т-клеток в периферической крови оказалось даже выше нижней границы нормы, такая же картина наблюдалась для В-лимфоцитов у четырех пациентов. У большинства пациентов восстановились до нормальных концентрации иммуноглобулинов 1дА и 1дМ в сыворотке крови; уровень 1дО восстановился только у половины пациентов, в крови которых после иммунизации обнаруживались специфичные к ряду бактериальных токсинов антитела.
К настоящему времени все пациенты, прошедшие генную терапию, живы, а состояние их здоровья в норме, за исключением одного пациента с остаточными признаками иммунодефицита легкой степени. В течение, по крайней мере, четырех лет после проведения терапии уровень функционирующей аденозиндезаминазы в клетках крови не снижался. Это действительно обнадеживающие результаты, поскольку смертность пациентов с дефицитом АДА после трансплантации костного мозга от неродственных и гаплоидентичных доноров в связи с развитием реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ) составляет 37 и 70% соответственно [5, 13]. В данном случае исследователи не подвергли пациентов риску развития РТПХ, использовав аутогенные клетки.
Исследователи считают, что ключевым фактором, сыгравшим роль в успехе этих клинических испытаний,
было применение бусульфана в дозах, не вызывающих тотальной миелоабляции. По-видимому, именно это позволило трансплантированным клеткам успешно прижиться в костном мозге, так как миелоаблятивная терапия затрудняет последующее восстановление гемопоэза [9—11]. Также важным оказался отказ от сопутствующей заместительной терапии с помощью ПЗГ-АДА. Ранее уже было продемонстрировано, что применение аналога аденозиндезаминазы подавляет пролиферацию ГСК, трансфецированных геном АДА [11, 12, 14]. Но работа научной группы А. АшЫ показала, что токсичные уровни пуриновых метаболитов в организме реципиентов ассоциируются с усиленной пролиферацией трансфецированных клеток и их клональной экспансией, особенно в лимфоидном направлении. Очевидно, что это происходит по механизму отрицательной обратной связи, но механизм этого процесса пока неясен.
Как можно более ранняя трансплантация трансфецированных клеток, по мнению авторов, способствует восстановлению функций иммунной системы, препятствуя инволюции тимуса.
Возможно, подобный подход действительно станет в будущем терапией выбора для пациентов с данной формой тяжелого комбинированного иммунодефицита, которым невозможно подобрать ША-идентичного донора. Также принципиально он может быть применен в лечении пациентов с другими типами наследственных заболеваний кроветворной системы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Hirschorn R., Candotti F. Immunodeficiency due to defects of purine metabolism. In: Ochs H, Smith C, Puck J, eds. Primary immunodeficiency diseases. Oxford, England: Oxford University Press, 2006: 169—96.
2. Hershfield M.S. Adenosine deaminase deficiency: clinical expression, molecular basis, and therapy. Semin. Hematol. 1998; 35:291—8.
3. Rogers M.H., Lwin R., Fairbanks L. et al. Cognitive and behavioral abnormalities in adenosine deaminase deficient severe combined immunodeficiency. J. Pediatr. 2DD1; 139:44—50.
4. Hoenig М., Albert M.H., Schulz A. et al. Patients with adenosine deaminase deficiency surviving after hematopoietic stem cell transplantation are at high risk of CNS complications. Blood 2DD7; 109: 3595—602.
5. Antoine C., Mueller S., Cant A. et al. Long-term survival and transplantation of haemopoietic stem cells for immunodeficiencies: report of the European experience 1968-99. Lancet 2DD3; 361: 553—60.
6. Grunebaum E., Mazzolari E., Porta F. et al. Bone marrow transplantation for severe combined immune deficiency. JAMA 2006; 295: 508-18.
7. Malacarne F., Benicchi Т., Notarangelo L.D. et al. Reduced thymic output, increased spontaneous apoptosis and oligoclonal В cells in polyethylene glycol-adenosine deaminase-treated patients. Eur. J. Immunol. 2005; 35: 3376-86.
8. Chan B., Wara D., Bastian J. et al. Long term efficacy of enzyme replacement therapy for adenosine deaminase [ADA]-deficient severe combined immunodeficiency [SCID]. Clin. Immunol. 2005; 117: 133—43.
9. Bordignon C., Notarangelo L.D., Nobili N. et al. Gene therapy in peripheral blood lymphocytes and bone marrow for ADAmmunodeficient patients. Science 1995; 270: 470—5.
10. Blaese R.M., Culver K.W., Miller A.D. et al. T lymphocyte-directed gene therapy for ADA-SCID: initial trial results after 4 years. Science 1995; 270: 475-80.
11. Kohn D.B., Hershfield M.S., Carbonaro D. et al. T lymphocytes with a normal ADA gene accumulate after transplantation of transduced autologous umbilical cord blood CD34 1 cells in ADA-deficient SCID neonates. Nat. Med. 1998; 4: 775-80.
12. Auti A., Slavin S., Aker M. et al. Correction of ADA-SCID by stem cell gene therapy combined with nonmyeloablative conditioning. Science 2002; 296: 2410-3.
13. Booth C., Hershfield M., Notarangelo L. et al. Management options for adenosine deaminase deficiency; proceedings of the EBMT satellite workshop [Hamburg, March 2006]. Clin. Immunol. 2007; 123: 139—47.
14. GasparH.B., Bjorkegren E., Parsley K. et al. Successful reconstitution of immunity in ADA-SCID by stem cell gene therapy following cessation of PEG-ADA and use of mild preconditioning. Mol. Ther. 2006; 14: 505—13.
Подготовила А.С. Григорян
По материалам: Aiuti А„ Cattaneo F„ Galimberti S. et al. Gene therapy for immunodeficiency due to adenosine deaminase deficiency. The New England Journal of Medicine 2009: 5(360]: 447-58
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том IV, hl< 1, 2009
