Какие болезни можно будет лечить с помощью генной терапии и как разрабатывают препараты против тяжелых наследственных заболеваний, зачем обследоваться у генетика и на какие мутации стоит проверяться парам, планирующим ребенка?
В партнерском материале с «Газпром нефтью» «Бумага» поговорила с петербуржцами, специализирующимися на генетике, — врачом Международного центра репродуктивной медицины и сотрудником лаборатории генной терапии BIOCAD.
Александр Прокофьев
Руководитель группы биопроцессов лаборатории генной терапии BIOCAD
Как разрабатывают препараты генной терапии?
В нашем департаменте занимаются разработкой лекарств совершенно нового поколения, так называемых лекарственных препаратов передовой терапии. Моя группа — группа биопроцессов — состоит из девяти человек, включая меня. Она разрабатывает технологии для получения рекомбинантных вирусных частиц, которые необходимы для создания лекарств для in vivo и ex vivo генной терапии (терапия in vivo предполагает доставку терапевтического гена непосредственно в клетки ткани пациента, в то время как при ex vivo восстановление клеток происходит вне организма — прим. «Бумаги»).
В случае in vivo генной терапии вирусная частица используется как система доставки функциональной копии гена в организм больного для восстановления функции неработающего гена. Такой подход можно использовать для лечения тяжелых наследственных заболеваний, для которых нет адекватной терапии, например гемофилии, которая считается на данный момент неизлечимой.
Мировые исследования показывают, что такое лечение высокоэффективно и обладает длительным терапевтическим эффектом. Мы также разрабатываем технологии получения рекомбинантных вирусных частиц для ex vivo генной терапии онкологических заболеваний. В этом случае вирусные частицы используются для того, чтобы модифицировать Т-клетки больного в условиях in vitro (вне организма — прим. «Бумаги») и придать им нужные свойства для высокоэффективной борьбы с раковыми клетками — это так называемая CAR-T терапия.
Пока наши продукты еще не вышли на рынок. Препараты, которые мы разработали первыми, сейчас находятся на стадии доклинических испытаний. Мы рассчитываем, что в течение нескольких лет они выйдут на стадию клинических испытаний. Когда именно они выйдут на рынок предполагать сложно, так как в России пока никто не выводил на рынок продукты для генной терапии с использованием таких технологий. Для этого пока не существует даже нормативной базы.
Как вы попали на эту работу?
В старших классах я увлекся точными и естественными науками — в первую очередь биологией и химией. У меня такой склад ума: эта область нравилась мне своей конкретностью и точностью, четкими причинно-следственными связями. Соответственно, после школы я поступил на биологический факультет СПбГУ, а ближе к концу второго курса начал работать на кафедре общей физиологии, где изучал молекулярные механизмы мышечной регуляции.
После магистратуры СПбГУ мне предложили продолжить обучение в аспирантуре университета Гамбурга, где моя работа немножко изменила вектор — с физиологии на молекулярную нейробиологию. Я участвовал в проекте по изучению структуры и функций ионных каналов. Это белки, которые отвечают за проведение нервных импульсов в головном мозге. Они представляют большой интерес применимо к поиску новых лекарств, так как нарушение в работе ионных каналов может приводить к различным патологиям — и мышечным, и неврологическим, и заболеваниям сердечно-сосудистой системы.
После аспирантуры я работал в технологическом центре при университете Твенте в Голландии. Там мы занимались разработкой нанотехнологических микрочипов для изучения всё тех же ионных каналов. Эти устройства планировалось использовать для создания систем скрининга, которые можно применять в фармакологии.
В конце этого проекта мне и поступило предложение от «Биокада». Я решил вернуться в Россию. У меня изначально был план: я хотел получить образование за рубежом и международный опыт, но не собирался уезжать насовсем. Это просто мои личные убеждения — хотелось работать в родном городе и приносить пользу дома.
Почему эту работу не может выполнять кто угодно?
Нужно иметь очень много навыков. Нужно обладать широкими знаниями в области молекулярной и клеточной биологии, биохимии, иммунологии и генетики. Знать разнообразные методы, такие как клонирование, работа с ДНК и РНК, методы хроматографической очистки, уметь работать с культурами клеток и так далее. Мы применяем большой спектр сложных методов и чем больше человек знает и умеет, тем лучше.
При этом, кроме знания конкретных методов и технологий, нужно быть в научном тренде, потому что в современном научном мире всё очень быстро меняется. Теперь уже недостаточно быть крутым, но узким специалистом в конкретной области. Нужно иметь междисциплинарный опыт, так как большинство исследований сейчас происходит на стыке разных направлений и областей.
Пока сложно говорить, что наше образование полностью отвечает таким запросам работодателей. Безусловно, если человек просто ходил в университет и прослушал все курсы, этого недостаточно. Очень важно, в какой лаборатории и на какой кафедре он работал. Если с этим повезло, то уровень выпускников в целом позволяет начать карьеру в нашей области, хотя их и нужно будет и дальше обучать.
В целом я считаю, что будущему ученому полезно поехать за границу и посмотреть, как работают там. Стажировки, магистратура или аспирантура — это бесценно. Так у человека автоматически расширяется научный кругозор, и он может выучить новые методы работы, которые, возможно, в России еще не очень развиты. С таким опытом в Россию можно вернуться уже гораздо более зрелым специалистом.
Что изменит ваша профессия в ближайшие 50 лет?
Продолжительность и качество жизни больных, страдающих тяжелыми формами наследственных заболеваний, вырастет за счет выхода на рынок новых генно-терапевтических препаратов, в том числе основанных на принципе геномного редактирования. Появятся новые типы персонализированной медицины для лечения онкологических заболеваний.
Думаю, за это же время решатся вопросы, относительно этичности работы с генами. Когда-то люди боялись антибиотиков или электричества, сейчас люди боятся ГМО или работы со стволовыми клетками. Пройдет 10–15 лет и они перестанут. Просто нужно популяризировать эти направления. Мне кажется, что всё это сопротивление связано с простым незнанием. Люди склонны бояться того, чего не знают.
Анна Кинунен
Врач-генетик Международного центра репродуктивной медицины
Чем занимается клинический генетик?
Все сотрудники нашего центра работают для достижения одной цели — рождения здорового ребенка. Так как МЦРМ — центр вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), то основная часть моих пациентов — супружеские пары, страдающие бесплодием.
Поэтому первый этап моей работы часто заключается в анализе возможных генетических причин бесплодия в конкретной семье. На первичной консультации я собираю анамнез, анализирую родословную, провожу осмотр пациентов, определяю объем необходимого дообследования.
Следующий этап — оценка риска рождения ребенка с наследственной патологией. Моя задача — проинформировать семью о возможных и необходимых мерах профилактики. Одним из самых ранних видов профилактики наследственных болезней является преимплантационное генетическое тестирование (диагностика генетических заболеваний у эмбриона перед имплантацией в матку — прим. «Бумаги»), которое проводится в нашем центре. После наступления беременности паре желательно оставаться под наблюдением врача-генетика хотя бы до рождения ребенка.
Сегодня в России супружеские пары, планирующие первую беременность без применения ВРТ, обращаются к генетику нечасто. Стандартным минимальным обследованием является кариотипирование (анализ хромосомного набора), которое обоим супругам следует выполнить только один раз в жизни, так как кариотип у человека не меняется. На мой взгляд, данный анализ следует рекомендовать всем парам, потому что в среднем каждый 300–400-й человек в мире является здоровым носителем сбалансированной перестройки хромосом (мутаций, изменяющих структуру хромосом — прим. «Бумаги»), и он об этом, как правило, не знает. Но так как с половой клеткой человек передает только половину хромосом, есть высокий риск передачи перестройки частично, то есть в несбалансированном варианте. Что может приводить к бесплодию, выкидышам, а также к неправильному развитию плода или даже рождению ребенка с хромосомной патологией.
Всем парам также желательно пройти обследование на носительство мутаций в генах. На сегодняшний день описано более 6 тысяч моногенных заболеваний, которые вызваны «поломкой» (мутацией) в конкретных генах. В зависимости от этнической принадлежности супругов можно составить список наиболее частых наследственных заболеваний, которые паре стоит проверить в первую очередь. Каждый из нас является здоровым носителем нескольких патологических мутаций в разных генах, что для самого человека не опасно. Но если оба супруга будут носителями мутации в одном и том же гене, то риск рождения ребенка с этим заболеванием, будет высоким (25 %). Минимум, который я рекомендую проверить, — это мутации в пяти генах, которые вызывают такие частые наследственные заболевания, как муковисцидоз, фенилкетонурия, спинальная мышечная атрофия, несиндромальная тугоухость и адреногенитальный синдром.
По данным проведенных исследований, в России каждый 50-й человек является носителем мутации по крайней мере в одном из указанных пяти генов. В нашем центре мы проводим обязательное обследование доноров спермы и ооцитов на наиболее частые генетические мутации. При их выявлении донор из программы исключается.
При выявлении патологии плода моя задача — проинформировать семью о возможных вариантах дальнейших действий. Пара имеет право прервать беременность до 22 недель или принять решение о пролонгировании беременности и рождении нездорового ребенка. Это очень непростое решение.
Что самое сложное в вашей работе?
Самое сложное — это общение с пациентами и создание комфортной для семьи обстановки. Большинство пациентов приходят уже с какой-то бедой, в непростом психологическом состоянии, поэтому каждый врач-генетик должен быть отчасти психологом. Часто со мной пары обсуждают такие вопросы, которые супруги не всегда готовы обсудить даже друг с другом наедине. Нередко ко мне за консультацией обращаются супруги, пережившие смерть детей, планирующие следующую беременность здоровым плодом.
Большую помощь и нам, врачам, и пациентам оказывает психолог нашего центра. Я имею возможность направить к нему пациентов, когда вижу, что пара не справляется со своими эмоциями, и дальше эффективно мы работать не можем.
Я работаю в области генетики с 2009 года и до сих пор пропускаю всё через себя. Бывают тяжелые консультации, когда я выхожу из кабинета и понимаю, что мне самой необходимо восстановиться.
Почему этой профессией не может заниматься кто угодно?
В принципе, генетикой может заниматься любой человек, получивший соответствующее образование. Для клинического генетика основное в работе — взаимодействие с пациентами. Для лабораторного генетика — проведение генетических анализов в лаборатории. Всё зависит от склонности человека.
Врач любой профессии должен стремиться к развитию и учиться всю жизнь. Тем более в генетике — эта область знаний сейчас очень активно развивается. Если перестать следить за новыми исследованиями, разработками, то через год-другой можно просто не понять половину терминов.
Стоит ли заниматься этим делом в Петербурге?
Конечно стоит. У нас сильная школа медицинской генетики и большое количество высококлассных преподавателей с огромным опытом и, что очень важно, желанием этим опытом поделиться. В нашем городе есть обширные возможности лабораторной диагностики наследственных заболеваний: мы много лет сотрудничаем с несколькими лабораториями и с их специалистами лично знакомы.
Еще один плюс: у нас очень красивый и интересный город, который привлекает специалистов не только из городов России, но и из других стран. В городе ежегодно проходит большое количество международных медицинских конференций, большая часть из которых имеет секции по генетике.
Что отличает эту профессию от других?
1.
Кинунен: Основная часть нашей работы, в отличие от врачей других специальностей, не лечение.
На сегодняшний день большинство наследственных заболеваний неизлечимы. Наша главная задача — это их профилактика.
2.
Кинунен: К генетику на прием может прийти человек любого возраста.
Если педиатр лечит детей, терапевт работает со взрослыми, то мы работаем с плодом, новорожденным, подростком, взрослым, пожилым человеком.
3.
Кинунен: У генетика особый взгляд на человека, взгляд в целом.
Для наследственных заболеваний характерно одновременное поражение нескольких систем органов, а также формирование внешних особенностей — так называемых «стигм дизэмбриогенеза» (расстройства развития плода — прим. «Бумаги»). Поэтому врачу-генетику необходимо проводить осмотр и обследование всего тела пациента, собирая в одно целое изменения разных систем организма.
4.
Прокофьев: Разработки могут спасти людей, которые сейчас обречены на смерть.
Препараты, которые мы разрабатываем для борьбы с онкологическими заболеваниями, будут использоваться в особо тяжелых случаях — при резистентности к стандартной терапии и рецидивах. То есть мы можем помочь спасти людей, которые сейчас обречены.
5.
Прокофьев: Нужно быть готовым к использованию сложных методов и технологий.
Проекты, которыми мы занимаемся, являются высокотехнологичными и инновационными и суперсложными в плане реализации и методов, которые мы применяем.
