Новая терапия предлагает помощь при настолько редком и сложном заболевании, что его акроним трудно произнести. Для младенцев, которым не повезло родиться с этим заболеванием легких, исход обычно фатален.
Заболевание называется дисплазией альвеолярных капилляров с смещением легочных вен (ACDMPV). Исследования показывают, что болезнь связана с мутациями в гене FOXF1. По данным Национальной организации по редким заболеваниям, во всем мире медицинские эксперты задокументировали около 200 случаев, но неизвестное количество младенцев могло умереть, не диагностировав это заболевание.
Заболевание вызвано генетическими вариациями, которые препятствуют правильному формированию кровеносных сосудов в легких. В течение нескольких дней или недель после рождения младенцы становятся синими из-за недостатка кислорода, в то время как артериальное давление в их легких резко возрастает. Те немногие, кто выживает, делают это, получая чрезвычайно редкие трансплантаты легких младенческого размера.
Теперь, исследование, проведенное экспертами из Детского центра Цинциннати и Университета Цинциннати, сообщает о том, что мышей (с мутацией FOXF1, идентичной человеческим пациентам с ACDMPV) выживают дольше с этим смертельным заболеванием за счет использования высокотехнологичных наночастиц для доставки гена STAT3 в легкие. стимулировать рост кровеносных сосудов. STAT3 является ключевой мишенью для FOXF1, и его доставка может корректировать сосудистую недостаточность у мышей ACDMPV. Подробности опубликованы онлайн 11 июня 2021 года в журнале Circulation.
Соавторы говорят, что если эти результаты будут сопоставлены в исследованиях на людях в ближайшие годы, этот успех может ускорить темпы развития других методов лечения на основе наночастиц для широкого спектра состояний.
"Носители наночастиц показали минимальную токсичность и ускорили разработку новых методов лечения рака человека, диабета и хронических воспалительных заболеваний. Мы разработали уникальную систему доставки наночастиц, которая может доставлять гены, способные стимулировать рост микрососудов в легком новорожденного," говорит старший автор исследования Влад Калиниченко, доктор медицинских наук,.D., член Центра регенеративной медицины легких и Перинатального института в Детском Цинциннати. "Это исследование показывает, что одной инъекции наночастиц с вектором гена STAT3 было достаточно для увеличения плотности альвеолярных капилляров, предотвращения чрезмерно высокого кровяного давления и значительного улучшения выживаемости."
Без лечения около 70% мышей, рожденных с ACDMPV, умирают в течение 28 дней после рождения. Новое лечение снизило этот уровень смертности до 35%, говорит первый автор исследования Фэй Сун, доктор философии.D., член Центра регенеративной медицины легких в Детском Цинциннати.
Генная терапия, но не редактирование генов
В отличие от методов лечения замещения генов, которые могут привести к необратимым изменениям в организме, этот подход с использованием наночастиц включает материалы, которые не остаются в организме дольше семи дней. И все же у изучаемых мышей одного лечения в раннем возрасте после рождения было достаточно, чтобы отвлечь целый поток возникающих в дальнейшем проблем, возникающих при ACDMPV.
Терапия работает путем доставки инженерной наночастицы, состоящей из нескольких полимеров, жирных кислот и небольшого количества холестерина, которая несет неинтегрирующийся ген STAT3, который, в свою очередь, вызывает рост кровеносных сосудов в ткани легких.
Калиниченко и его коллеги наблюдали вовлеченные молекулярные процессы в рамках продолжающихся исследований развития легких. Наночастица была разработана с помощью Зиченг Дэна и Эндрю Данна, аспирантов под руководством Донглу Ши, доктора философии.D., от программы материаловедения и инженерии Университета Цинциннати.
При наличии большего количества кровеносных сосудов быстрорастущие легкие новорожденного формировались почти нормальным образом, не вызывая опасной молекулярной активности "реконструкция" сигналы, которые могут вызвать необратимые пороки развития и смерть от легочной недостаточности.
В исследовании подробно рассказывается, как лечение улучшило несколько показателей здоровья легких, сердца и кровеносных сосудов, включая уровни артериальной оксигенации, артериальное давление в правом желудочке, соотношение времени ускорения легких и времени выброса легких (PAT / PET), диаметр легочного артерии и толщина их стенок.
Следующие шаги
Прежде чем наночастицы можно будет опробовать на новорожденных людях с ACDMPV, необходимо выполнить гораздо больше работы, включая тесты безопасности и определение необходимости повторного лечения.
Программа детской трансплантации легких в Cincinnati Children’s, которая выполняет трансплантацию самых маленьких младенцев, планирует продолжить тесное сотрудничество с Калиниченко и коллегами по мере их учебы. Некоторые семьи путешествуют по миру, чтобы получить здесь помощь.