Layle Richardsové bylo pouhých sedm měsíců, když lékaři jejím rodičům oznámili: „Je nám to líto, ale vyčerpali jsme všechny možnosti. Pro vaši dcerku už nemůžeme nic udělat.“ Byla jednou ze statisticky vzácných, ale vážných případů dětské leukémie. Na londýnské klinice Great Ormond Street Hospital ji už ve věku tří měsíců diagnostikovali akutní lymfoblastickou leukémii.
Při této chorobě produkuje kostní dřeň nemocného obrovské množství nezralých bílých krvinek. Tým lékařů pod vedením Sujitha Samarasinghe okamžitě zahájil léčbu. Maličká Layla dostala chemoterapii, která měla za úkol zničit nádorové buňky. To se však nepovedlo a Layle i nadále krví kolovaly zhoubné buňky. Přesto lékaři dívce transplantovali zdravou kostní dřeň dárce. Doufali, že transplantované imunitní buňky zaútočí na rakovinné buňky. U větších dětí vede chemoterapie s následnou transplantací kostí dřeně často k úspěchu. U malých dětí se však úspěšnost této léčby pohybuje kolem 25 procent a v případě Layly během dvou následujících měsíců všechny naděje pohasly. Ani transplantovaná kostní dřeň rakovinné buňky nezdolala.
Ashleigh a Lisa Richardsovi se odmítli s výsledkem smířit a naléhali na lékaře, ať boj o život jejich dcerky nevzdávají. Sujith Samarasinghe se proto obrátil na tým Waseema Qasima z University College London, který vyvíjí zcela nový systém léčby leukémie, tzv. imunoterapii.
Základní myšlenka imunoterapie nádorových onemocnění je jednoduchá. Lékaři odeberou pacientovi jeho vlastní buňky imunitního systému a v laboratoři je zásahem do dědičné informace upraví tak, aby se vázaly na povrch nádorových buněk a tím zajistily jejich zničení. Tímto způsobem se již ve světě podařilo vyléčit řadu nemocných a metoda byla v roce 2013 vědeckým časopisem Science vyhlášena za vědecký „průlom roku“ (podobně funguje i lék, jehož vývoj financuje česká finanční skupina PPF).
Waseem Qasim ovšem posouvá celý léčebný postup ještě dál. Řada pacientů nemá v těle dostatek vhodných buněk pro imunoterapii. Proto Qasim a jeho spolupracovníci vyvíjejí systém, který pro léčbu využívá buňky imunitního systému od cizího dárce, což je samozřejmě obtížnější než použití vlastní buněk, které tělo nevnímá jako cizorodé.
Zatím Quasim metodu jen testoval, ale výsledky jsou slibné. Pro léčbu nemocného člověka však upravené buňky dárce ještě nikdy nikdo nepoužil. Mohla by být malá Layla Richardsová první? Qasimova metoda se zdá být předurčena přesně pro podobné případy. Tradiční imunoterapie využívající pacientovy buňky u dívky nepřipadala do úvahy. „Layla byla příliš malá a příliš nemocná,“ vysvětluje Qasim v rozhovoru pro britský časopis New Scientist.
Lisa a Ashleigh Richardsovi s léčbou samozřejmě souhlasili, zvláště když Qasim v něm viděl šanci na úspěch. Potřebný souhlas k prvnímu klinickému testu svého druhu na světě vydaly i úřady, protože u Layly selhaly všechny dostupné metody léčby a Qasimův experimentální postup pro ni představoval poslední naději.
„Slepé“ a „neviditelné“ buňky léčí
Buňky imunitního systému označované jako T-lymfocyty lze za normálních okolností přenášet z organismu dárce do organismu příjemce jen v případě, že se se dárce a příjemce neliší v povrchových strukturách buněk rozeznávaných imunitním systémem. V opačném případě napadnou transplantované T-lymfocyty organismus příjemce, což může mít fatální následky.
Waseem Qasim ovšem dokáže upravit dárcovy T-lymfocyty tak, aby byly k cizím buňkám „slepé“ a bez potíží je tolerovaly. K tomuto zásahu do dědičné informace T-lymfocytů používá nový nástroj genového inženýrství, tzv. TALEN. S jeho pomocí lze v rozsáhlé dědičné informaci lidských buněk provést úpravy na přesně vybraném místě. Starší metody genového inženýrství představovaly jakousi „střelbu naslepo“ a vědci nikdy přesně nevěděli, do které části DNA se trefí. Pro přípravu léčebných buněk se nedá tak nespolehlivý systém použít.
Pro úspěšnou terapii je také nutné, aby na léčebné buňky neútočil pacientův imunitní systém. To u nemocných s leukémií nehrozí, protože mají imunitní systém vyřazený z provozu chemoterapií. V případě Layly však lékaři čelili jinému problému. Leukémii v dívčině organismu „drželi na uzdě“ podáváním speciální protilátky. Ta si mezi T-lymfocyty nevybírá a zničila by i léčebné buňky dárce. Proto Qasim provedl v léčebných buňkách ještě jeden přesně cílený zásah do dědičné informace. Pomocí TALEN zbavil buňky povrchové bílkoviny, kterou léčebné protilátky rozeznávají. Výsledné buňky byly tedy „slepé“ k buňkám organismu nemocného děvčátka a zároveň byly „neviditelné“ pro léčebné protilátky, které lékaři Layle podávali. Tyto buňky nesou označení UCART19. Qasim je vyvíjí a testuje ve spolupráci s americkou biotechnologickou společností Cellectis.
„Vědomí, že ještě nikdy předtím nebyl tento postup použit u člověka, bylo strašné,“ přiznává Laylin otec Ashleigh. „Ale vůbec jsme nepochybovali o tom, že chceme, aby to lékaři zkusili. Layla byla nemocná, trpěla a my jsme museli něco udělat.“
Efekt léčby byl patrný už po několika týdnech. Nádorové buňky konečně zmizely, a lékaři proto přistoupili k další transplantaci kostní dřeně. Ta měla kromě obnovy imunitního systému malé pacientky ještě jeden důležitý úkol. Léčebné buňky upravené pomocí TALEN si nesou sice malé, ale ne zcela zanedbatelné riziko, že u nich došlo i k nežádoucím poškozením dědičné informace. Tyto defekty by v konečném důsledku mohly nastartovat nové nádorové onemocnění. Ale imunitní systém děvčete obnovený po transplantaci kostní dřeně všechny léčebné buňky odhalil jako cizorodé a zlikvidoval je.
Což nijak nevadí. Buňky UCART19 jsou jako příslovečný mouřenín, který dobře posloužil a teď může odejít. Výsledky léčby Layly Richardsové představí vědci ze všech zúčastněných týmů na 57. výroční konferenci American Society of Hematology, která se koná počátkem prosince 2015 v americkém Orlandu.
Další možnosti léčby editací genomu
Úspěch britských lékařů a amerických biotechnologů s buňkami UCART19 je předzvěstí nástupu technik pro tzv. editaci genomu v medicíně. Nové nástroje pro cílené zásahy do dědičné informace, jako jsou TALEN nebo CRISPR-Cas9, otevírají zcela nové možnosti nejen pro léčbu nádorových onemocnění. Velké naděje se do nich vkládají například i v léčbě AIDS.
Jaroslav PetrJe vzděláním biolog. Pracuje jako vedoucí výzkumný pracovník ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Praze-Uhříněvsi, kde se zabývá reprodukční biologií a biotechnologiemi hospodářských zvířat. Přednáší externě na České zemědělské universitě v Praze a dalších institucích. Je také dlouholetým popularizátorem vědy. Píše například pro Lidové noviny, časopis Vesmír i server Osel.cz. |
V loňském roce publikoval tým vedený Carlem Junem z filadelfského Smilow Center for Translational Research v předním lékařském časopise New England Journal of Medicine výsledky klinického testu, při kterém byly dvanácti HIV-pozitivním pacientům odebrány bílé krvinky a v laboratorních podmínkách upraveny tak, aby se na nich nedokázal uchytit virus HIV. Vědci toho dosáhli přesně cíleným zásahem do genu CCR5. Následně byly krvinky vpraveny do organismu dárců. Polovina dobrovolníků v následujících čtyřech týdnech přerušila užívání léků potlačujících množení viru HIV. Bílé krvinky s narušeným genem CCR5 přežívaly v organismu pacientů déle než buňky s nezměněnou dědičnou informací. Důležité bylo i zjištění, že pacientům nepřibývalo v těle viru HIV, a to dokonce ani když vysadili léky.
Klinických testů, při kterých je lidský organismus obrněn proti nejrůznějším chorobám cíleným zásahem do dědičné informace editací genomu, probíhá ve světě celá řada. Přesto nelze zavádění těchto léčebných postupů uspěchat. Důležitý není zdaleka jen počáteční efekt, ale i dlouhodobý vliv takových zásahů do lidského organismu a případná průvodní rizika. Ostatně i Sujith Samarasinghe a Waseem Qasim upozorňují, že Laylu Richardsovou zatím nemohou v žádném případě prohlásit za vyléčenou. Takový verdikt budou moci vynést nejdříve za rok.
