Новое лекарство от фенилкетонурии – генетически модифицированные бактерии

Новый способ лечения фенилкетонурии в 2018 году

Люди с редким генетическим заболеванием, фенилкетонурией, не обладают ферментом, который необходим для разрушения белка. Без него токсичные химические вещества накапливаются в крови и вызывают повреждение головного мозга.

Профилактикой развития симптомов фенилкетонурии служит супер-низкобелковая диета. Фенилкетонурия была первым генетическим расстройством, вошедшим в скрининг при анализе крови, собранной из пятки новорожденного.

Врачи ищут новые способы лечения фенилкетонурии, чтобы людям не приходилось ограничивать себя в питании. Один из путей включает использование инструментов редактирования генов для коррекции генетических мутаций при фенилкетонурии.

Технология лечения фенилкетонурии с помощью исправления мутации сопряжена с риском; существует вероятность нарушения других генов и нанесения сопутствующего ущерба пациентам.

Настоящий прорыв в лечении фенилкетонурии совершили исследователи из биотехнологической компании Synlogic в Кембридже, штат Массачусетс. Они решили вводить терапевтические гены в естественные микробы, которые находятся в человеческой кишке.

Эти генетически модифицированные бактерии затем вырабатывали ферменты, которых пациентам с фенилкетонурией не хватает для разрушения белков в нетоксичные продукты.

В нашем кишечнике обитают триллионы микробов (микробиома), помогающие переваривать пищу, производить витамины и обучать иммунную систему.

Escherichia coli Nissle 1917 является одним из таких микробов, обитающих в большинстве людей и широко используется в качестве пробиотика уже более века. Это бактерия, которую Synlogic выбрал для создания новых терапевтических «супербактерий» под названием SYNB1618 для лечения пациентов с фенилкетонурией.

Исследователи представили три гена, которые позволяют этим бактериям превращать один из строительных блоков белка, аминокислоту, называемую фенилаланином, в безопасное соединение, фенилпируват. Пока уровни этой аминокислоты сохраняются на низком уровне, у пациентов с фенилкетонурией не проявляется никаких симптомов и они живут нормальной жизнью.

Безопасны ли генетически модифицированные бактерии в лечении фенилкетонурии?

Существуют строгие правила, которые гарантируют безопасность генетически модифицированных микробов для лечения фенилкетонурии. В случае SYNB1618 исследователи удалили ген, ответственный за получение основного ингредиента для создания бактерий. Без него микробы не смогут размножаться и будут умирать.

Этот способ помогает контролировать содержание микробов в теле пациента с фенилкетонурией. Во время тестирования у мышей, было обнаружено, что через 48 часов без ключевого ингредиента бактерии исчезли из их кишок.

Исследователи из Synlogic также принимали другие меры предосторожности при разработке нового метода лечения фенилкетонурии и выборе того, какие микробы использовать для терапии. Сконструированные бактерии содержат точно такие же гены, что и исходная E. coli Nissle 1917, которая является родной для кишечника.

Как только исследователи доказали, что бактерии могут превращать фенилаланин в лаборатории, они решили вводить их мышам с фенилкетонурией. Результаты показали, что SYNB1618 деградировал эту аминокислоту, циркулирующую в кишечнике животных, что снизило ее уровень в крови обработанных мышей.

Затем, готовясь к испытаниям для лечения фенилкетонурии на людях, исследователи протестировали SYNB1618 на обезьянах, чтобы обеспечить безопасность и эффективность у людей. Здоровых обезьян без ФКУ кормили фенилаланином и затем дали дозу микробов. Лечебные бактерии при фенилкетонурии успешно уменьшали уровень нужного вещества в крови — так же, как и у мышей.

Synlogic в настоящее время тестирует эффективность SYNB1618 как нового способа лечения фенилкетонурии у людей в клиническом испытании фазы 1.

Поделитесь с друзьями