Мали простор у Дечјој болници из Филаделфије изгледа као било која соба за испитивање лекара, са подесивом столицом и пола машине за тестирање вида. 20-годишњи пацијент, међутим, није стигао из Албукеркија да набави нове наочаре. Алисха Бацоццини, која има кратку, плаву косу и зелене очи, рођена је са поремећајем изазваним неисправним геном у ћелијама мрежнице, који јој од рођења умањује вид. Сада види само бледо и мутне облике. "Ако вас погледам не видим боју очију, акне или обрве, али видим да је неко ту", каже она. Њен пас који види, Тундра, црни лабрадорски ретривер, сједи пред њеним ногама.
Из ове приче
[×] ЗАТВОРИ
Два водећа истраживача генске терапије надају се побољшању вида својих пацијената током експерименталне операције
Видео: Стручњаци генске терапије гледају унапред у лечењу слепила
Сличан садржај
- Музичке плеј листе за умирити ваш ум
- Велике наде за нову врсту гена
Месец дана раније, приликом експерименталног лечења, истраживачи су убризгали Бацоццинијево десно око - и оно горе - са милијардама радних копија гена ретиналне ћелије. Сад ће сазнати да ли је лечење успело.
Јеан Беннетт, лекар и молекуларни генетичар, Бацоццинија је наслонио чело уз малу белу машину која светлуца у једно око, па у друго. Овај зјеница ће показати колико добро Бацоццини очи реагирају на свјетлост. "У реду, један, два, три, отворите", каже Беннетт и понавља поступак 16 пута. На екрану рачунара у замраченој соби, Бацоццини-јеве зјенице су два огромна црна круга која се тако лагано стежу са сваким пулсом свјетлости. Још један истраживач прати Бацоццинија до следећег уређаја за тестирање. Пола сата касније, Беннетт каже: "Само сам прегледао ваше резултате ученика. Добро побољшање."
"То је добро", каже Бацоццини, иако звучи несигурно. Будући да је неколико дана након ињекције заиста видела више светлости из тог ока, каже, али ствари изгледају мутно. Када покуша десним оком прочитати џиновску ограду, она јој не иде боље него раније - може одабрати само два слова висока два инча са 16 центиметара. Затим јој је око још увек црвено од операције. Беннеттов супруг, Алберт Магуире, ретинални је хирург који је оперирао Бацоццинија. Загледа се у њено око и каже да површина још није зацелила, додавши: "Надам се да је то све."
Могућност употребе генске терапије за лечење болести - нарочито наследних болести које укључују један гресни ген, попут српасте ћелије и цистичне фиброзе - деценијама је научила студенте. Ако постоји неки начин да се пацијенту пружи добра верзија имплицираног гена, размишљање иде, оно би могло поправити или спречити штету узроковану наследним лошим. Ова наизглед једноставна идеја показала се у пракси неочекивано сложеном. У протеклих 18 година било је на стотине испитивања људске генске терапије за многе болести, од хемофилије до рака. Али скоро сви су пропали због потешкоћа у добијању радног гена у ћелије, а да притом нису изазвали штетне нежељене ефекте.
До прошле године генска терапија је недвосмислено деловала против само једне болести, ретке тегобе зване тешки комбиновани имуно-недостатак (СЦИД), који је узрокован недостатком било којег броја гена потребних за производњу белих крвних зрнаца. Болест оставља имуни систем неспособан да се бори против инфекција и обично доводи до смрти у детињству. Названа је и "болести буббле бои", након једног познатог пацијента, Давида Веттера, који је живео до 12 година у стерилном пластичном мехурићу. Од средине 1990-их, европски истраживачи излечили су око 30 деце са СЦИД-ом убацујући одговарајући ген у коштану срж. Али чак се и овај успех помешао са трагедијом: петоро деце развило је леукемију, а једно је умрло. Код оних пацијената који су имали одређену варијанту болести, терапијски ген се случајно укључио ген који изазива рак након спајања са пацијентовом ДНК. Сада истраживачи тестирају начине да се генетска терапија за СЦИД учини сигурнијом.
Америчко истраживање генске терапије значајно је постављено након што је 18-годишњи Јессе Гелсингер, који је патио од наследне болести јетре, умро од застоја више органа 1999. године, учествујући у експерименту генске терапије на Универзитету у Пенсилванији. Вест о смрти изазвала је узнемиреност у научној заједници и саслушања у Конгресу, а отац тинејџера Паул Гелсингер и други оптужили су истраживаче Пенса да су превише исхитрени да би тестирали лечење на људима. Према подацима Управе за храну и лекове, истраживачи нису довољно упозорили Гелсингера и његову породицу на ризике експеримента. Водећи истраживач такође није открио да има финансијски удео у компанији која је стекла добит ако лечење успе. "То су били страшни дани. Поље је одолело", каже Леон Росенберг, људски генетичар са Универзитета Принцетон, који је извео ране лабораторијске студије о јетреној болести које је имао Гелсингер. "Интегритет науке је страшно оштећен."
Беннетт и Магуире придружили су се факултету медицинске школе у Пенну 1992. године. Један од њихових колега је Јамес Вилсон, који је надгледао студију у којој је Гелсингер умро. Након тога, ФДА је Вилсону забранила провођење експеримената на људима. Али Беннетт и Магуире нису били укључени у то истраживање. Њихово експериментално испитивање генском терапијом почело је 2007. године након што су их прегледали савезни регулатори, одељења за дечију болницу и Пен, основана да се баве етичким и безбедносним питањима која су изазвала Гелсингерова смрт.
Прошлог маја, њихов тим и посебна британска група известили су прве наде за вест о генској терапији у годинама: техника може да лечи слепило. Пацијенти у студији имали су болест звану Лебер конгенитална амауроза (ЛЦА). Тројица пацијената код којих су се Беннетт и Магуире лијечили успјели су прочитати још неколико редака очне карте него што су могли прије. Један 26-годишњак чак је стекао довољно вида да прође кроз лавиринт. "Нисам могао да верујем", каже Беннетт. Натерала га је да поново корача лавиринтом.
Студија је била мала, а пацијенти су и даље правно слепи, али њихово скромно побољшање и наизглед сигурност терапије пробудили су наде пацијената и истраживача широм света. Сада Беннетт и Магуире проширују истраживање на више пацијената са ЛЦА, укључујући Бацоццинија, како би тестирали да ли пацијенти могу безбедно примити веће дозе терапеутског гена.
Росенберг каже да је "одушевљен" Беннеттом - који је био постдокторски истраживач у његовој лабораторији 1987. - и пољу. "Опет сам оптимистичан у погледу генске терапије и нисам већ неко време", каже он. "Надамо се да ће пре краја ове деценије бити још два или три примера."
И за Беннетт, 54 и Магуире, 48, чини се да наука постоји у својим генима. Беннеттова мајка Францес предавала је средњошколску литературу, а њен отац Виллиам био је популарни професор физике на Иалеу који је 1960. године изумио гасни ласер док је радио у Белл Лабс у Нев Јерсеију. Беннетт се сећа како је имао 6 година и виђао је оца како трчи назад у лабораторију након вечере на послу до зоре; касније је уређај довео до компактних плејера и скенера за цене супермаркета.
Њу је више занимала биологија него физика. "Обожавала сам створења", каже она и провела сам много срећних сати гледајући кроз микроскоп свог оца мочвару воду и лишће. Након колеџа на Иалеу, отишла је на Калифорнијски универзитет у Берклију да би стекла докторат из развојне биологије, користећи морске јежкице, али уместо ње била је привучена новим истраживањем уметања одређених, страних гена у мишеве и друге животиње - претечу генска терапија. Провела је неколико месеци 1981. и 1983. у Националном институту за здравље у Бетхесди у Мериленду у лабораторији у којој су научници планирали нека од првих испитивања генске терапије. "Био је један бљесак да ће се то догодити, што ме узбуђивало. Хтио сам бити тамо док се поље развијало", сјећа се Беннетт. Да би стекла клиничку позадину која јој је била потребна, отишла је на Медицински факултет на Харвард, где је у првом разреду анатомије упознала свог будућег мужа.
Магуире је такође дошао из породице научника. Његов отац, Хенри, био је дерматолог и сада је истраживач вакцина против рака у Пенну, а његова мајка Елисе је тамо радила као истраживач. Хенри је имао катаракту и касније одвајање мрежнице. Када је Магуире био у средњој школи, он је дао очеве капљице - његов најранији низ на офталмолошком лечењу. На медицинском факултету Магуире је радио у лабораторији која је проучавала болести мрежнице изазване наследним оштећењима гена. Сећа се да је тада питао Беннетта да ли се могу поправити лоши гени. "То има смисла", рекла му је. "Хајде да то урадимо."
Око је посебно погодно за генску терапију. Ћелије у које мора бити убачен нови ген ограничене су на мало подручје; мрежница садржи само неколико милиона ћелија. Штавише, за разлику од већине ћелија, ћелије мрежнице се не деле након што је човек стар 3 месеца, тако да истраживачи не морају да уносе нови ген у будуће генерације ћелија. То значи да не морају да убаце нови ген у постојећи ДНК ћелије, који се реплицира када се ћелија подели. Држање терапијског гена одвојено од пацијентовог ДНК је сигурније; код пацијената са СЦИД који су развили леукемију, уведени ген је уграђен у близини гена који изазива рак и случајно га је укључио. Око је такође имуно привилеговано, што значи да имуни систем тежи да игнорише стране материјале који се тамо уносе. Одбегли имуни одговор био је проблем у неким испитивањима генске терапије и то је оно што је убило Јессеа Гелсингера. „Имали смо велику срећу са избором циљног органа“, каже Магуире.
Док се Магуире школовала за ретиналног хирурга, Беннетт се наставила специјализовати за истраживање, а не за клинички рад, пратећи свог супруга широм земље ради његовог стажирања, боравка и заједништва. Компликовали су се, путовали су са малишанима. У својој последњој години медицинске школе, младенци су добили прво дете - „наш старији пројекат“, тако га зову. Ускоро су уследила још двоје деце.
Током 1989. године, током једног од последњих Магуиреових тренинга, у Роиал Оакс-у, Мичиген, Беннетт је поставио импровизоване лабораторије у згради поред болнице и у подруму њихове куће. Они су спровели оно што сматрају да је први експеримент са генском терапијом који је укључивао мрежницу. Помоћу мишева и зечева убризгали су ген за ензим који се налази у бактеријама. Користили су боју да открију да ли су ћелије ока изградиле ензим, а експеримент је успео: мрежнице животиња су постале плаве око две недеље.
У Пенну су објавили један од прва два рада који показују да вирус обдарен страним геном може да га убаци у очно ткиво, у овом случају у мишеве. (Ова стратегија, уобичајена у експериментима са генском терапијом, у суштини копира опцију способности вируса да се реплицира убризгавањем сопственог генетског материјала у ћелије.) Беннетт и Магуире су касније у очи убацили терапеутске гене са наследним слепоћом. Али Беннетт је сматрао да побољшање паса није довољно убедљиво да би гарантовало људско суђење. Потребан им је једноставан, споро напредујући облик слепила који је био повезан са болешћу која погађа људе. 1998. године сазнали су за пасмину пса подмлатка у Шведској са очном болешћу коју је, случајно, изазвала једна од генетских мутација пронађених код неких пацијената са ЛЦА.
Око 3.000 људи у Сједињеним Државама пати од ЛЦА, који обухвата неколико различитих поремећаја слепила који почињу у детињству и узрокују мутације у било којем од више гена, од којих се један зове РПЕ65. Садржи упутства за ензим од пресудног значаја за ћелије мрежнице, мрежице и штапове мрежнице; ензим претвара витамин А у облик који штапови и чешери користе за стварање потребног пигмента, родопсина. Код људи који од сваког родитеља наследе лошу копију гена РПЕ65, штапови и конуси, лишени родопина, не раде и на крају умиру.
Беннетт, Магуире и његови сарадници користили су вирус зван адено-повезани вирус да би уметнули добру копију гена РПЕ65 у три млада брада. Два гена вируса ААВ замењена су геном РПЕ65 плус низом ДНК који ген укључује. Пси су добили довољно вида да се крећу лавиринтом. "Било је фантастично узбудљиво", каже Беннетт. Један пас, Ланцелот, постао је врста пса постера за генску терапију, тресући шапе са људима на конференцијама за штампу и прикупљањем средстава.
На тротоару испред њене канцеларије, Беннетт показује једног од више од 50 паса које су лечили. Венера, средње величине са смеђом, живахном косом, напреже се на поводцу и очигледно би волела да побегне, али она седи да посетиоцу дозволи да је љубимац. "Када је дошла овамо, није могла ништа да види. Завалила би се у угао или у кавез убола зубе људима", каже Беннетт. То је било пре годину дана, пре него што је тим Беннетт / Магуире-а лечио тадашњу једногодишњу децу на оба ока генском терапијом. Иако је још увек слепа, Венера сада може прескочити препреке распоређене ходником и ухватити тениску лопту. "Њено понашање је трансформисано", каже Беннетт. "Добро се види у оба ока. Она је врло срећан пас."
Када су први пут испробали лечење код људи, Беннетт и Магуире нису очекивали да ће се њихови пацијенти побољшати колико пси. Као прво, доктори су прво тестирали сигурност и користили су мале дозе вируса и гена. А њихови први пацијенти, сви са очне клинике у Италији која тестира слепе пацијенте на генетске недостатке, били су близанци од 26 година и 19 година. До тог доба пацијентима са ЛЦА није остало много ткива мрежнице. Већина је потпуно слепа до 40. године.
Ипак, Беннетт и Магуире нису знали шта да очекују када су лечили првог пацијента, једног од близанаца. Анестезиран је, а затим је Магуире направио неколико малих уреза и заменио гел-стакласт материјал у човековом оку раствором соли како би Магуире могао лакше да провлачи иглу кроз њега. Помоћу микроскопа провукао је иглу танку косу кроз бело око док није додирнуо мрежницу. Убризгавао је 150 микролитара раствора (кап величине грашка) који је садржавао 15 милијарди примерака ААВ вируса са геном РПЕ65. Вирус се сматра изузетно сигурним механизмом испоруке - не може се самостално реплицирати и не изазива болест код људи.
Свеједно, те ноћи "нисам спавао уопште", каже Магуире, која је била забринута због имунолошке реакције. На његово олакшање, није било ниједног.
Иако је доза била мала, Беннетт каже да је први пут када је погледао податке о младићевим ученицима "еурека тренутак" - његово око могло осетити више светлости. Неколико месеци након примања експерименталне терапије, сва три пацијента су видела више светлости. Двоје људи који су прије могли видјети само покрете руку, могли су прочитати три или четири ретка очне карте.
Вид сва три пацијента се и даље побољшава, каже Беннетт. Деветнаестогодишњаку, који се вратио у Италију, више није потребна помоћ да ноћу шета.
Кад се родила Алисха Бацоццини, њена мајка Еве Скидморе могла је одмах рећи да нешто није у реду. Чинило се да се Алисха фокусирала само на јарку светлост, попут прозора или лампе, каже Скидморе. Мислила је да ће јој ћерка само требати наочале, али офталмолог је рекао да се девојчица слепи и да ништа не може да предузме. Дијагностикована јој је прогресивна очна болест у 11 месеци, а генетски тест је на крају идентификовао болест као ЛЦА. Као дете, Алисха је и даље могао да види довољно добро да игра фудбал са белом лоптом на зеленој трави. "Била је изузетно брза", каже Скидморе, која се надокнадила јер лопту није видела у ваздуху. Око осмог разреда, Алисха је изгубила чак и тај ограничени вид.
Данас може да чита текст на светлом рачунару, али не и у књизи. Ради као масажни терапеут. Ако би могла боље да види, посао из снова био би јој да ради као форензички патолог - она прождире романе Патрициа Цорнвелл на снимку. Скидморе жели да њена ћерка добије довољно вида "да види звезде на небу и дугу, јер то никад није видела".
Бацоццини каже да схвата да јој се вид не може побољшати у студији генске терапије, па чак може да се погорша. Добровољно је учествовала како би могла да "помогне да смисли како поправити слепило", каже она.
Три месеца након што је Магуире убризгала Бацоццини у очи вирусима који носе ген мрежнице, очи су јој биле десет пута осетљивије на светлост и њен периферни вид се побољшао, али није могла да прочита очну карту боље него раније. Беннетт каже да постоји неколико разлога због којих лечење можда не делује добро - на пример, неуронски кругови између Бацоццинијевог ока и мозга можда више не функционишу правилно.
Бакокини је део друге фазе испитивања која је тројици ЛЦА пацијената дала већу дозу генске терапије у односу на прва три волонтера која су примили. Један од осталих пацијената из групе Бацоццини је деветогодишњи белгијски дечак, који је показао нека од најдраматичнијих побољшања до сада. Први пут може видети детаље лица и више му није потребан посебан увећавајући уређај да би видео таблу у школи. Што су млађи пацијент, Беннетт и Магуире вјерују, веће су шансе да пар има повратно сљепило узроковано ЛЦА. На крају се надају да ће лечити бебе.
Биомедицинска истраживања често укључују велике тимове сарадника, али студије генске терапије су екстремни случај. Прошлогодишњи чланак у Нев Енгланд Јоурнал оф Медицине који најављује почетни успех генске терапије слепила, навео је 32 коаутора, од молекуларних биолога који су дизајнирали вирус, до италијанских лекара који су пронашли пацијенте. Беннетт, водећи аутор, води ову групу из малог уреда изван њене лабораторије. Простор је препун биљежница и фасцикли и украшен фотографијама њеног троје дјеце, корицама дневника и неколико слика Ланцелота, који сада има 8 година и још се добро види.
Магуире тврди да је његова улога давања пацијентима ињекције мала: "Само укрцавам камионе." Али ипак је један од клиничких стручњака. "Са [наслеђеним слепилом] болести, постоји огроман емоционални прекривач", каже он. "Лекари су их увек сматрали неизлечивим и говорили су пацијентима да не можемо учинити ништа за вас. Чињеница да делује да ово делује изузетно је узбудљиво."
Успех суђења ЛЦА-у привукао је Беннетт и Магуире много пажње - "непријатну количину пажње", каже он, укључујући позиве чланова Конгреса да их упознају са радом. Али, чини се да двојац то постиже корак. Беннетт дневно шаље пола туцета телефонских позива и е-маила слијепих пацијената или њихових родитеља који су чули за ЛЦА студију. "Одговарам им на све. Сви ови људи су стварно, јако узнемирени због тога што ће остати слепи или слепи", каже она. Да будемо сигурни, вероватно се неће уклопити у испитивање ЛЦА јер немају прави генетски пропуст. Али каже им да се ионако тестирају на гене слепоте јер се лечење генском терапијом за њихову болест може појавити за неколико година.
Убрзо Магуире и Беннетт очекују да започну експерименте са абесинским мачкама с ЛЦА узрокованим мутацијом гена различитом од оне на коју су се до сада фокусирали. Такође планирају клиничко испитивање генске терапије за облик Старгардтове болести или дегенерације малолетне макуле, која погађа око 25.000 људи у Сједињеним Државама и које су успешно лечили на мишевима који су пројектовали да имају болест. Сада, када се показало да се генска терапија може сигурно извести у оку, компаније истражују начине употребе ове технике за лечење болести које нису нужно генетског порекла. На пример, увођење гена који контролише раст крвних жила може успорити дегенерацију макуле повезане са годинама, што погађа више од десет милиона Американаца.
Упркос својим високим лекарским успесима, Беннетт и Магуире возију да раде у претученим, десетогодишњим аутомобилима. Код куће се одмара вртлајући и свирајући клавир своје баке, а он црта детаљне призоре фарме у стилу народног уметности - правећи "сваку траву", каже Беннетт. ("Постоји мало опсесивно-компулзивни поремећај", објашњава Магуире о својим хобијима.) Њихово најмлађе дете је отишло на факултет, али они се брину о два пса, акваријуму риба и корњача и око 15 финкија - последњи хоби Магуире је посматрање понашање птица Породица "има високи праг за неред", каже Магуире.
Беннетт остаје касно у ноћ кад пише извештаје и одобрава апликације и планира додатне експерименте. Она је покретана као и отац кад је радио на гасном ласеру. "Постоји ово невероватно узбуђење због којег ћете се у нечему сломити препреку", каже она.
Јоцелин Каисер покрива биомедицинска истраживања и политику за магазин Сциенце .
Степхен Восс недавно је фотографирао деградацију животне средине у Кини. Обоје живе у Васхингтону, ДЦ
