Людям с гемофилией требуется регулярное введение фактора свертывания крови, чтобы предотвратить неконтролируемое кровотечение. Но у значительной части вырабатываются антитела против фактора свертывания крови, по сути испытывающие аллергическую реакцию на то самое лечение, которое может продлить им жизнь.
Исследователи из Школы стоматологической медицины Пенсильванского университета и Университета Флориды разработали терапию для предотвращения образования этих антител с использованием белкового препарата, вырабатываемого в растительных клетках, чтобы научить организм терпеть, а не блокировать фактор свертывания.
Успешные результаты нового исследования лечения у собак дают надежду на возможное лечение людей.
Генри Даниэлл, профессор кафедры биохимии Пенн Дентал Медицина и директор трансляционных исследований, был старшим автором исследования, сотрудничая в работе со своим бывшим советником Роландом У. Херцогом, профессором Университета Флорида и ведущий автор статьи. Работа опубликована в журнале Molecular Therapy.
"Результаты были весьма драматичными", сказал Даниэль. «Мы скорректировали время свертывания крови у каждой из собак, а также смогли подавить образование антител. Все признаки указывают на то, что этот материал готов к клиническому применению».
В исследовании использовалась запатентованная Даниэлем платформа для производства лекарств на растительной основе, в которой генетические модификации позволяют выращивать растения, в листьях которых содержатся определенные человеческие белки. В случае с гемофилией цель исследователей состояла в том, чтобы предотвратить выработку у больных гемофилией антител, которые могли бы вызвать отказ от жизненно важных инфузий фактора свертывания крови.
Исследователи пришли к выводу, что употребление в пищу материала, содержащего фактор свертывания крови, такого как трансформированные листья растений, может способствовать оральной толерантности к факторному белку, так же как дети, которых в раннем возрасте кормили арахисом, менее склонны к развитию аллергии. реакция.
Этот метод показал себя многообещающим в предыдущих экспериментах, в которых исследователи продемонстрировали, что кормление мышей растительным материалом гемофилии А, содержащим фактор свертывания крови VIII, значительно снижает образование ингибиторов против этого фактора.
В новой работе команда сосредоточилась на гемофилии B, более редкой форме заболевания, при которой у пациентов наблюдается дефицит фактора свертывания крови IX. Исследователи произвели салат, который был модифицирован для получения слитого белка, содержащего человеческий фактор свертывания крови IX и субъединицу B, не являющуюся холерным токсином. Последний компонент помогает слитому белку проникать через слизистую оболочку кишечника, поскольку клетки салата перевариваются кишечными микробами, в то время как стенки растительных клеток защищают фактор свертывания крови от переваривания в желудке. Растения салата были выращены на гидропонной установке.
Поскольку исследователи также хотели убедиться, что терапия будет работать на животной модели, более близкой к человеку, они продолжили свои испытания на собаках с гемофилией B.
Исследователи начали с пилотного исследования двух собак под руководством соавтора Тимоти Николса из Университета Северной Каролины. Дважды в неделю в течение 10 месяцев собаки ели лиофилизированный салат, приправленный ароматом бекона и посыпанный им в пищу.
Не обнаружив никаких негативных последствий лечения, команда приступила к более тщательному исследованию, включив четырех собак, которых кормили листьями салата, и четырех других, которые служили контролем. Четырех собак в экспериментальной группе кормили листьями салата в течение четырех недель. В этот момент они также начали получать еженедельные инъекции фактора IX, которые продолжались в течение восьми недель. Контрольные собаки получали только инъекции.
У всех четырех собак в контрольной группе развился значительный уровень антител к фактору IX, а у двух наблюдались видимые анафилактические реакции, которые потребовали введения антигистаминных препаратов. Напротив, три из четырех собак в экспериментальной группе имели только минимальные уровни одного типа антител, IgG2, и не определяли уровни IgG1 или IgE. Четвертая собака в экспериментальной группе продемонстрировала лишь частичный ответ на лечение, что, по мнению исследователей, связано с существовавшим ранее антителом к человеческому фактору IX.
В целом уровни IgG2 у собак, получавших лечение, были в 32 раза ниже, чем у контрольных.
Кроме того, у собак не было выявлено отрицательных побочных эффектов от лечения, а образцы крови, взятые на протяжении всего эксперимента, не выявили признаков токсичности от лечения.
Даниэлл сказал, что результаты обнадеживают.
«Глядя на собак, которых кормили листьями салата, вы можете видеть, что это довольно эффективно», - сказал он. «У них либо не вырабатывались антитела к фактору IX, либо их антитела немного повышались, а затем снижались».
Хотя это встречается реже, чем гемофилия А, у большего числа пациентов с гемофилией В вырабатываются антитела против их лечения, что делает необходимость лечения толерантности еще более настоятельной.
Следующие шаги для исследовательской группы включают дополнительные исследования токсикологии и фармакокинетики перед подачей заявки на получение исследовательского нового препарата в FDA, шаг, который они надеются предпринять до конца года. Грант Национального института здравоохранения под названием «Наука движется к переводу исследований и терапии», в котором используется аббревиатура SMARTT, поддерживает исследования, поддерживающие IND. Миссия SMARTT состоит в том, чтобы ускорить развитие методов лечения, которые продемонстрировали многообещающие результаты на животных моделях, до стадии проведения клинических испытаний на людях.