Génová terapia predĺžila očakávanú dĺžku života

Zameraním sa na špecifické gény je možné predĺžiť priemernú dĺžku života mnohých živočíšnych druhov vrátane cicavcov, ako sa preukázalo v mnohých štúdiách. Doteraz to však znamenalo nezvratnú zmenu génov zvierat v embryonálnom štádiu vývoja, čo je prístup, ktorý nie je pre ľudské telo uskutočniteľný. Vedci zo Španielskeho národného centra pre výskum rakoviny (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) pod vedením jeho riaditeľky Maríi Blasco preukázali, že dĺžku života myší je možné predĺžiť jedinou injekciou lieku, ktorý priamo cieli na gény zvieraťa v dospelosti. Dosiahli to pomocou génovej terapie, stratégie, ktorá sa nikdy nepoužila na boj proti starnutiu. Použitie tejto metódy na myšiach bolo uznané za bezpečné a účinné.

Výsledky štúdie boli publikované v časopise EMBO Molecular Medicine. Vedci z CNIO v spolupráci s Eduardom Ayusom a Fátimou Bosch z Centra živočíšnej biotechnológie a génovej terapie Autonómnej univerzity v Barcelone (Universitat Autònoma de Barcelona) dosiahli pomocou génovej terapie „omladzujúci“ účinok v experimentoch na dospelých (jednoročných) a starých (dvojročných) myšiach.

Myši liečené vo veku jedného roka žili v priemere o 24 % dlhšie a vo veku dvoch rokov v priemere o 13 %. Liečba tiež viedla k významnému zlepšeniu zdravia zvierat, oddialila rozvoj ochorení súvisiacich s vekom, ako je osteoporóza a inzulínová rezistencia, a zlepšila markery starnutia, ako je neuromuskulárna koordinácia.

Použitá génová terapia zahŕňala injekčné podávanie vírusu obsahujúce modifikovanú DNA zvieratám, v ktorom boli vírusové gény nahradené génmi pre enzým telomerázu, ktorý hrá kľúčovú úlohu v starnutí. Telomeráza opravuje koncové časti chromozómov, známe ako teloméry, a tým spomaľuje biologické hodiny bunky, a teda celého organizmu. Vírus funguje ako vehikulum, ktoré doručuje gén telomerázy do buniek.

Štúdia „ukazuje, že je možné vyvinúť génovú terapiu proti starnutiu založenú na telomeráze bez zvýšenia výskytu rakoviny,“ uvádzajú autori. „S pribúdajúcim vekom organizmy hromadia poškodenie DNA v dôsledku skracovania telomér a [táto štúdia] ukazuje, že génová terapia založená na telomeráze dokáže opraviť alebo oddialiť nástup takéhoto poškodenia.“

Teloméry chránia konce chromozómov, ale nemôžu to robiť donekonečna: s každým bunkovým delením sa teloméry skracujú, až kým sa nestanú tak krátkymi, že úplne stratia svoju funkčnosť. V dôsledku toho sa bunka prestane deliť a starne alebo zomiera. Telomeráza tomu zabraňuje tým, že zabraňuje skráteniu telomér alebo dokonca obnoví ich dĺžku. V podstate zastavuje alebo resetuje biologické hodiny bunky.

Vo väčšine buniek je však gén telomerázy aktívny iba pred narodením; v dospelých bunkách, až na niekoľko výnimiek, telomeráza nie je exprimovaná. Týmito výnimkami sú dospelé kmeňové bunky a neobmedzene sa deliace rakovinové bunky, ktoré sú preto nesmrteľné: množstvo štúdií ukázalo, že kľúčom k nesmrteľnosti nádorových buniek je práve expresia telomerázy.

Práve toto riziko – zvýšená pravdepodobnosť vzniku rakovinových nádorov – brzdí výskum vývoja liekov proti starnutiu na báze telomerázy.

V roku 2007 Blascova skupina preukázala, že je možné predĺžiť životnosť transgénnych myší, ktorých genómy boli v embryonálnom štádiu nenávratne zmenené: vedci prinútili ich bunky exprimovať telomerázu a navyše do nich vložili ďalšie kópie génov odolných voči rakovine. Takéto zvieratá žijú o 40 % dlhšie ako zvyčajne bez toho, aby dostali rakovinu.

Myši, ktoré v súčasných experimentoch podstúpili génovú terapiu, tiež netrpia rakovinou. Španielski vedci sa domnievajú, že je to preto, lebo liečba začína, keď sú zvieratá dospelé, a preto nemajú čas nahromadiť dostatok aberantných delení, ktoré by mohli spôsobiť nádory.

Okrem toho je veľmi dôležitý typ vírusu použitého na doručenie génu telomerázy do buniek. Autori vybrali zdanlivo bezpečné vírusy, ktoré sa úspešne používajú v génovej terapii hemofílie a očných ochorení. Ide najmä o nereplikujúce sa vírusy získané z iných vírusov, ktoré nie sú patogénne pre ľudí.

Táto štúdia sa vníma predovšetkým ako dôkaz koncepcie, že terapia založená na telomerázových génoch je uskutočniteľný a vo všeobecnosti bezpečný prístup k predĺženiu života bez ochorenia a liečbe ochorení spojených s krátkymi telomerami.

Hoci táto metóda nemusí mať žiadne uplatnenie ako liečba proti starnutiu u ľudí, aspoň nie v krátkodobom horizonte, mohla by otvoriť nové možnosti liečby ochorení spojených s abnormálne krátkymi telomérami v tkanivách, ako sú napríklad niektoré prípady ľudskej pľúcnej fibrózy.

Podľa Blasca „starnutie sa v súčasnosti nepovažuje za chorobu, ale vedci ho čoraz častejšie považujú za bežnú príčinu stavov, ako je inzulínová rezistencia alebo kardiovaskulárne ochorenia, ktorých výskyt sa s vekom zvyšuje. Liečbou bunkového starnutia by sme mohli týmto ochoreniam predchádzať.“

„Pretože vektor, ktorý sme použili, exprimuje cieľový gén (telomerázu) počas dlhého obdobia, boli sme schopní obmedziť jeho podanie na jednorazové,“ vysvetľuje Bosch. „Toto môže byť jediné praktické riešenie pre terapiu proti starnutiu, pretože iné stratégie by vyžadovali podávanie lieku počas celého života pacienta, čo by zvyšovalo riziko vedľajších účinkov.“

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]