Главное
Самая амбициозная цель любого лечения — искоренить болезнь, воздействуя на ее причину, — вместо того, чтобы заниматься устранением симптомов. Именно эту цель преследует генная терапия сахарного диабета 2-го типа, которую разрабатывает «Фрактил хелс» (Fractyl Health), придумавшая стратегию на основе глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) для трансформации клеток поджелудочной железы и обращения заболевания вспять.
Несмотря на шесть десятков существующих противодиабетических лекарственных препаратов, у более чем половины пациентов не получается выйти к должному гликемическому контролю. Суть в том, что все эти лекарства не останавливают прогрессирование диабета и никак не изменяют биологию организма.
Прогрессирующая недостаточность поджелудочной железы является непременным условием развития сахарного диабета 2-го типа. Если получится защитить поджелудочную от разрушения, тогда будет остановлено и прогрессирование диабета.
«Фрактил» поставила вопрос: можно ли воплотить такую генную терапию, которая позволит поджелудочной железы самостоятельно вырабатывать GLP-1, ее защищающий?
Глюкагоноподобный пептид-1 — это эндогенный гормон, секретируемый L-клетками кишечника. GLP-1, связываясь со своими рецепторами на бета-клетках поджелудочной железы, стимулирует секрецию инсулина глюкозозависимым образом. GLP-1 попутно обеспечивает пополнение запасов инсулина в бета-клетках для предотвращения его истощения во время секреции. GLP-1 способствует увеличению массы функциональных бета-клеток, их пролиферации и неогенезу, подавляет апоптоз — в случае диабета это настолько же важно, как и усиление выработки инсулина.
Агонисты рецептора GLP-1 (GLP1RA), одобренные для лечения сахарного диабета 2-го типа, замечательным образом улучшают контроль уровня глюкозы в крови и помогают изрядно похудеть. Такие GLP1RA-препараты, как «Оземпик» (Ozempic, семаглутид) и «Вегови» (Wegovy, семаглутид) авторства «Ново Нордиск» (Novo Nordisk), доказали свою высокую эффективность в задаче гликемического контроля и снижения массы тела, но, увы, половина пациентов прекращает их прием в течение первого года лечения. И причин здесь множество, включая не слишком приятные нежелательные явления вроде тошноты, рвоты или диареи.
Rejuva
Биотехнологическая GLP1RA-платформа «Реджува» (Rejuva), которой занимается «Фрактил», включает три компонента:
- эндоскопическое устройство для введения препарата в непосредственно поджелудочную железу под контролем ультразвука;
- аденовирусные векторы (AAV) для доставки генетического материала;
- трансген для тканеспецифической экспрессии GLP1RA, позволяющий клеткам панкреатических островков производить, упаковывать и секретировать гормон GLP-1.
Упрощенная схема работы «Реджува» выглядит следующим образом. Эндоскопическая камера, на кончике которой находится генератор ультразвука, через рот и пищевод достигает желудка. Затем она прижимается к стенке последнего, и благодаря ультразвуку позволяет визуализировать поджелудочную железу. Сопутствующая игла прокалывает в нужном месте стенку желудка, прямиком проникая в поджелудочную, в которую и доставляет трансген GLP1RA.
По мнению «Фрактил», это идеальный способ локальной и таргетной доставки генно-терапевтического препарата, поскольку позволяет обращаться к очень низкой дозе с последующим достижением очень высокой эффективности трансдукции. Если же это осуществлять традиционно через системный кровоток, большая часть препарата будет поглощена печенью и другими органами.
Низкие дозы генной терапии характеризуются двумя преимуществами — медицинским и практическим. Первое заключено в том, что чем ниже доза, тем выше вероятность того, что она окажется безопасной. Все проблемы, связанные с безопасностью генной терапии на основе AAV, напрямую зависят от дозы. Вторая преимущество состоит в стоимостном вопросе: если нужен только, положим, 1% генно-терапевтического препарата (в сравнении с его количеством при системном введении), то и производить его можно по цене, приемлемой для большинства населения.
Процедура, которая занимает приблизительно 30 минут, является однократной. Пока неясно, насколько длительным окажется эффект, обращающий вспять сахарный диабет 2-го типа. Но, судя по предпосылками, она способна полностью остановить заболевание.
Генная терапия — всё еще фундаментальный вопрос соотношения пользы и риска. Преимущество от наличия GLP1RA в бета-клетках очевидно. Но вопросы с безопасностью остаются открытыми — необходимо быть невероятно осторожными. Во-первых, сама инвазивная процедура не должна причинять никакого вреда. Во-вторых, доставка AAV в поджелудочную железу не должна нести существенных рисков. В-третьих, запускаемое эндогенное производство трансгена GLP1RA также должно быть безопасным.
«Реджува» находится на доклиническом этапе: проведены успешные эксперименты на животных, подтвердившие жизнеспособность концепции кардинального лечения сахарного диабета 2-го типа.
«Фрактил» продолжает множественные эксперименты с «Реджува», исследуя различные варианты и сочетания GLP1RA-трансгенов, AAV-серотипов, промоторов, систем доставки.
Успехи
На мышах db/db, стандартной модели сахарного диабета 2-го типа и ожирения, было продемонстрировано стойкое и дозозависимое улучшение гликемического контроля после однократной внутрибрюшинной инъекции оптимизированного вектора GLP1RA на основе AAV с промотором, ограничивающим трансдукцию только бета-клеток.
В экспериментальной группе в сравнении с контрольной на протяжении 10-недельного периода наблюдалось снижение уровня глюкозы натощак на 70% (p<0,0001), рост уровня инсулина натощак в 1,9 раза (p<0,01) и улучшение толерантности к глюкозе. Белок GLP1RA характеризовался островкой экспрессией, в среднем 4,6% клеток иммуногистохимически окрашивались положительно. GLP1RA в сыворотке крови обнаружен не был, то есть стойкое улучшение гликемического контроля было обусловлено местной внутрипротоковой выработкой GLP1RA с соответствующей активацией сигнальных путей.
В целом зарегистрирована устойчивая остановка прогрессирования сахарного диабета 2-го типа.
Юкатанские свиньи прошли процедуру эндоскопической локальной доставки в поджелудочную железу различных доз AAV (AAV8, AAV9) с бета-клеточно-специфическим промотором на основе цитомегаловируса (CMV). Зафиксирована дозозависимая активность трансдукции поджелудочной железы, если судить по экспрессии зеленого флюоресцентного белка (GFP) на протяжении 3–4 недель после инъекции. В группе высокой дозы AAV9 в среднем 46,7% клеток поджелудочной железы были трансдуцированы, а некоторые регионы показали свыше 95% активности, что свидетельствует о перспективности подобного таргетного подхода.
Для оценки безопасности AAV были оценены такие параметры, как сывороточные уровни ферментов поджелудочной железы, биораспределение AAV и гистопатология органов. У некоторых свиней наблюдалось дозозависимое повышение уровня липазы в сыворотке крови (до 2,5 раз выше исходного), разрешившееся к 72 часам после инъекции.
Данные о биораспределении подтвердили высокую степень воздействия AAV на поджелудочную железу с ограниченной внетаргетной трансдукцией в большинстве различных исследованных тканей. Была, впрочем, отмечена трансдукция задних корешков спинного мозга, причем относительно низкая доза AAV9 привела к атаксии задних конечностей у одной свиньи.
Соответствующая гистопатология показала воспаление поджелудочной железы и задних корешков — как установлено, это было вызвано иммуногенностью GFP-репортера, поскольку при его не использовании подобного не наблюдалось.
