Разработка генного препарата в стенах КФУ

Аспирант Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета Алиса Шаймарданова стала одной из победительниц конкурса «Студенческий стартап» с проектом «Разработка генного препарата для лечения GM2-ганглиозидозов». Благодаря выигранным средствам уже в этом году молодой ученый намерена приступить к пилотным испытаниям препарата на лабораторных животных. Что из себя представляет уникальный генный препарат – смотрите в нашем сюжете.

В настоящее время в мире не существует ни одного лекарственного препарата, эффективного для терапии GM2-ганглиозидозов. Ганглиозидозы GM2 – это не одна легковесная «болячка», это группа из трех родственных генетических заболеваний. Данное прогрессирующее нейродегенеративное нарушение в классической инфантильной форме обычно приводит к смерти в возрасте 2-3 лет. Оно развивается в результате дефицита или недостаточной активности фермента, необходимого для метаболизма ганглиозидов.

Алиса ШАЙМАРДАНОВА, младший научный сотрудник, Казанский федеральный университет, Институт фундаментальной медицины и биологии, Научно-клинический центр прецизионной и регенеративной медицины, НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Это такой фермент, который присутствует в нормальном состоянии у человека и животных и который отвечает за расщепление определенного субстрата, который называется GM2-ганглиозид. Если этого фермента нет, то расщепления не происходит, этот субстрат накапливается в клетках, преимущественно в нервных клетках. Из-за этого происходит нейродегенерация, то есть нервные клетки умирают и у человека развивается инвалидность.

Разработка генного препарата нацелена на заболевания, которые возникают из-за дефицита фермента, что приводит к разрушению нервных клеток. Вследствие этого развивается нейродегенерация и нейровоспаление. Особенность в том, что старт болезни может наступить как при рождении, так и в подростковом и взрослом возрасте.

Есть три фенотипа, которые отличаются тяжестью заболевания и возрастом начала. Это зависит от остаточной активности фермента, то есть фермента может вообще не быть, может быть немножко, может недостаточно. Из-за этого человек в принципе может развиваться нормально до определенного возраста, а потом уже может начаться.

Над разработкой генного препарата для лечения GM2-ганглиозидозов Алиса Шаймарданова работает уже четвертый год. В результате реализации проекта может быть разработан первый в мире препарат, который позволит остановить прогрессирование заболевания. На сегодняшний день показана функциональность генетической кассеты, используемой для создания генного препарата на клеточных культурах и мелких лабораторных животных. После получения этих результатов был улучшен дизайн генного препарата и разработан новый вектор на основе вируса 9-го серотипа. Это специальные вирусные векторы для доставки генов. Рассмотрим на примере: у человека мутантный ген, ему не хватает здорового продукта этого гена...

Поэтому в аденоассоциированный вирусный вектор вставляют ген вот этого недостающего белка или гена. В нашем случае два гена отвечают за продукцию белка. И вводят либо внутривенно, либо интратекально прямо в спинномозговую жидкость. Этот вирус попадает в клетки, но вирус – он специальный, модифицированный, то есть он не приводит к иммунному ответу, к любым побочным эффектам, он просто доставляет трансген.

Далее в клетки организма попадает этот ген, они начинаю синтезировать недостающий фермент, вследствие чего он расщепляет субстрат GM2-ганглиозид. Из-за этого процесса клетки очищаются и сам человек может излечиться или по крайней мере заболевание может приостановить свое активное воздействие на организм человека. Однако данный препарат можно вводить не чаще, чем раз в полгода или год, в зависимости от ситуации.

Мы планируем сделать пилотные доклинические исследования на крупных лабораторных животных, то есть мы уже разработали генный препарат и хотим протестировать это на животных, то есть ввести интратекально и посмотреть, насколько эффективно, функционально это все будет.

По словам Алисы Шаймардановой, недавно общими усилиями было получено два патента на изобретения РФ. Также результаты исследований были представлены на международной конференции, организованной Европейским обществом клинических исследований, которая в этом году проводилась в Италии.