Istraživači sa Univerziteta u Pensilvaniji uspješno su genetski modificirali imunološke ćelije 12 HIV pozitivnih pacijenata kako bi se oduprli infekciji i smanjili virusno opterećenje nekih pacijenata koji su u potpunosti prekinuli terapiju antiretrovirusnim lijekovima (ADT) - uključujući jednog pacijenta čiji se nivoi nisu mogli otkriti. Studija, koja se danas pojavljuje u New England Journal of Medicine, prvi je objavljeni izvještaj o bilo kakvom pristupu uređivanju gena kod ljudi.
Fazu u kojoj sam proučavao koautori su istraživači na Penn Medicine, Albert Einstein College of Medicine i naučnici iz Sangamo BioSciences, koji su razvili tehnologiju nukleaze cink prsta (ZFN), pristup terapiji T ćelijama koji se koristi u kliničko ispitivanje.
"Ova studija pokazuje da možemo bezbedno i efikasno konstruisati sopstvene T ćelije pacijenta sa HIV-om da oponašaju prirodnu otpornost na virus, da ubrizgamo te projektovane ćelije, da ih zadržimo u telu i potencijalno zadržimo virusno opterećenje zaljev bez upotrebe lijekova," rekao je stariji autor Carl H. June, MD, Richard W. Vague profesor imunoterapije na odjelu za patologiju i laboratorijsku medicinu na Penn's Perelman School of Medicine. "Ovo pojačava naše uvjerenje da su modificirane T ćelije ključ koji bi mogao eliminirati potrebu za doživotnim ADT-om i potencijalno dovesti do funkcionalno kurativnih pristupa za HIV/AIDS."
June i njegove kolege, uključujući Brucea L. Levinea, dr., Barbaru i Edwarda Nettera vanrednog profesora genske terapije raka na odjelu za patologiju i laboratorijsku medicinu i direktora Kliničke stanice i pogona za proizvodnju vakcina u Pennu, koristio je ZFN tehnologiju da modifikuje T ćelije kod pacijenata - svojevrsne "molekularne makaze", koje oponašaju mutaciju CCR5-delta-32. Ta rijetka mutacija je zanimljiva jer pruža prirodnu otpornost na virus, ali u samo 1 posto opće populacije. Indukcijom mutacija, naučnici su smanjili ekspresiju površinskih proteina CCR5. Bez njih, HIV ne može ući, čineći ćelije pacijenata otpornim na infekciju.
Za ovu studiju, tim je ubrizgao modifikovane ćelije - poznate kao SB-728-T - u dve grupe pacijenata, koji su svi lečeni pojedinačnim infuzijama - oko 10 milijardi ćelija - između maja 2009. i jula 2012. Šest je bilo u potpunosti prekinuli antiretrovirusnu terapiju do 12 sedmica, počevši od četiri sedmice nakon infuzije, dok je šest pacijenata ostalo na liječenju.
Infuzije su se smatrale sigurnim i podnošljivim, izvještavaju autori, a modificirane T ćelije su nastavile da opstaju kod pacijenata kada su testirane tokom kontrolnih posjeta. Nedelju dana nakon početne infuzije, testiranje je otkrilo dramatičan porast modifikovanih T ćelija unutar tela pacijenata. Dok su te ćelije opadale tokom nekoliko sedmica u krvi, smanjenje modifikovanih ćelija bilo je značajno manje od nemodifikovanih T ćelija tokom prekida terapije ADT. Modifikovane ćelije su takođe primećene u limfoidnom tkivu povezanom sa crevima, koje je glavni rezervoar imunih ćelija i kritični rezervoar HIV infekcije, što sugeriše da modifikovane ćelije funkcionišu i normalno se prometuju u telu.
Studija takođe pokazuje obećavajuću sposobnost pristupa da suzbije virus. Virusno opterećenje (HIV-RNA) je palo kod četiri pacijenta čije je liječenje prekinuto 12 sedmica. Virusno opterećenje jednog od tih pacijenata palo je ispod granice detekcije; zanimljivo, kasnije je otkriveno da je pacijent heterozigotan za mutaciju CCR5 delta-32 gena.
"Budući da je polovina CCR5 gena subjekta prirodno poremećena, pristup uređivanju gena se gradio na početku koji je obezbeđen nasleđivanjem mutacije od jednog roditelja", rekao je Levin. "Ovaj slučaj nam daje bolje razumijevanje mutacije i odgovora tijela na terapiju, otvarajući još jedna vrata za proučavanje."
Terapije bazirane na mutaciji CCR5 dobile su maha u posljednjih šest godina, posebno nakon što je čovjek poznat kao Berlinski pacijent "funkcionalno" izliječen. Sa dijagnozom akutne mijeloične leukemije (AML), dobio je transplantaciju matičnih ćelija od donatora koji je imao mutaciju CCR5 u oba alela (od oba roditelja) i ostao je bez ADT-a od 2008. Istraživači pokušavaju da repliciraju ovaj fenomen jer alogene transplantacije - koji nose visok rizik od smrtnosti i zahtijevaju dugotrajne hospitalizacije - nisu praktično rješenje za HIV pacijente koji nemaju rak krvi. Niti su efikasni u oslobađanju tijela od HIV-a osim ako donor nema mutirani gen u oba alela, kao što je nedavno pokazano kod dva pacijenta iz Bostona za koje se mislilo da su "funkcionalno" izliječeni od transplantacija, samo da bi vidjeli da im virusno opterećenje raste.
Iako razočaravajući za istraživačku zajednicu, rezultati pacijenata iz Bostona ističu ključne faktore u borbi protiv virusa.
"Ti slučajevi naglašavaju potrebu zaštite T ćelija od virusa", rekao je Pablo Tebas, MD, direktor Jedinice za klinička ispitivanja AIDS-a u Penn Centru za istraživanje AIDS-a, jednom od dva centra u kojima je studija završena. „Slučajevi iz Bostona nam pokazuju da za berlinskog pacijenta nije kemoterapija ili infuzija matičnih ćelija donatora spriječila HIV; to je bila zaštita T stanica nedostatkom CCR5. Te procedure nisu mogle u potpunosti eliminirati rezervoar virusa HIV-a, a kada se virus vratio, T ćelije su bile podložne infekciji. ZFN pristup štiti T ćelije od HIV-a i može biti u stanju da skoro potpuno iscrpi virus, jer su te ćelije i dalje funkcionalne."
Dalja klinička ispitivanja će procijeniti veći broj modificiranih T ćelija u većoj kohorti pacijenata, kao i strategije za povećanje postojanosti više ćelija u tijelu kako bi se postigao terapeutski efekat.
