Genová terapie prodloužila průměrnou délku života

Zaměřením se na specifické geny je možné prodloužit průměrnou délku života mnoha živočišných druhů, včetně savců, jak bylo prokázáno v mnoha studiích. Doposud to však znamenalo nevratnou změnu genů zvířat v embryonálním stádiu vývoje, což je přístup, který není pro lidské tělo proveditelný. Vědci ze Španělského národního centra pro výzkum rakoviny (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) v čele s jeho ředitelkou Maríou Blasco prokázali, že délku života myší lze prodloužit jedinou injekcí léku, který přímo cílí na geny zvířete v dospělosti. Dokázali to pomocí genové terapie, strategie, která nebyla nikdy použita v boji proti stárnutí. Použití této metody u myší bylo uznáno jako bezpečné a účinné.

Výsledky studie byly publikovány v časopise EMBO Molecular Medicine. Vědci z CNIO ve spolupráci s Eduardem Ayusem a Fátimou Bosch z Centra živočišné biotechnologie a genové terapie Autonomní univerzity v Barceloně (Universitat Autònoma de Barcelona) dosáhli pomocí genové terapie „omlazujícího“ efektu v experimentech na dospělých (jednoletých) a starých (dvouletých) myších.

Myši léčené ve věku jednoho roku žily v průměru o 24 % déle a ve věku dvou let v průměru o 13 %. Léčba také vedla k významnému zlepšení zdravotního stavu zvířat, oddálila rozvoj onemocnění souvisejících s věkem, jako je osteoporóza a inzulínová rezistence, a zlepšila markery stárnutí, jako je neuromuskulární koordinace.

Použitá genová terapie spočívala v injekčním podávání viru obsahujícího modifikovanou DNA zvířatům, ve kterém byly virové geny nahrazeny geny pro enzym telomerázu, který hraje klíčovou roli ve stárnutí. Telomeráza opravuje koncové části chromozomů, známé jako telomery, a tím zpomaluje biologické hodiny buňky, a tedy i celého organismu. Virus funguje jako vehikulum, které dodává gen telomerázy do buněk.

Studie „ukazuje, že je možné vyvinout genovou terapii proti stárnutí založenou na telomeráze bez zvýšení výskytu rakoviny,“ uvádějí autoři. „S věkem organismů se v důsledku zkracování telomer hromadí poškození DNA a [tato studie] ukazuje, že genová terapie založená na telomeráze může toto poškození opravit nebo oddálit.“

Telomery chrání konce chromozomů, ale nemohou to dělat donekonečna: s každým buněčným dělením se telomery zkracují, až se stanou tak krátkými, že zcela ztratí svou funkčnost. V důsledku toho se buňka přestane dělit a stárne nebo odumírá. Telomeráza tomu brání tím, že brání zkracování telomer nebo dokonce obnoví jejich délku. V podstatě zastavuje nebo resetuje biologické hodiny buňky.

Ve většině buněk je však gen telomerázy aktivní pouze před narozením; v dospělých buňkách, až na několik výjimek, telomeráza není exprimována. Těmito výjimkami jsou dospělé kmenové buňky a neomezeně se dělící rakovinné buňky, které jsou proto nesmrtelné: řada studií ukázala, že klíčem k nesmrtelnosti nádorových buněk je právě exprese telomerázy.

Právě toto riziko – zvýšená pravděpodobnost vzniku rakovinných nádorů – brzdí výzkum vývoje léků proti stárnutí na bázi telomerázy.

V roce 2007 Blascova skupina prokázala, že je možné prodloužit život transgenních myší, jejichž genomy byly nevratně změněny v embryonálním stádiu: vědci donutili jejich buňky exprimovat telomerázu a navíc do nich vložili další kopie genů odolných proti rakovině. Taková zvířata žijí o 40 % déle než obvykle, aniž by onemocněla rakovinou.

Myši, které v současných experimentech podstoupily genovou terapii, také netrpí rakovinou. Španělští vědci se domnívají, že je to proto, že léčba začíná, když jsou zvířata dospělá, a proto nemají čas nashromáždit dostatek aberantních dělení, které by mohly způsobit nádory.

Kromě toho je velký význam typ viru použitého k doručení genu telomerázy do buněk. Autoři zvolili zdánlivě bezpečné viry, které byly úspěšně použity v genové terapii hemofilie a očních onemocnění. Jedná se zejména o nereplikující se viry získané z jiných virů, které nejsou pro člověka patogenní.

Tato studie je vnímána především jako důkaz toho, že terapie založená na telomerázových genech je proveditelným a obecně bezpečným přístupem k prodloužení života bez onemocnění a k léčbě onemocnění spojených s krátkými telomerami.

I když tato metoda nemusí mít žádné uplatnění jako omlazující léčba u lidí, alespoň v krátkodobém horizontu, mohla by otevřít nové možnosti léčby onemocnění spojených s abnormálně krátkými telomerami v tkáních, jako jsou některé případy lidské plicní fibrózy.

Podle Blasca „stárnutí v současnosti není považováno za nemoc, ale vědci ho stále častěji zvažují jako běžnou příčinu stavů, jako je inzulínová rezistence nebo kardiovaskulární onemocnění, jejichž výskyt s věkem narůstá. Léčbou buněčného stárnutí bychom mohli těmto onemocněním předcházet.“

„Protože vektor, který jsme použili, exprimuje cílový gen (telomerázu) po dlouhou dobu, byli jsme schopni omezit podání na jednorázové,“ vysvětluje Bosch. „Toto může být jediné praktické řešení pro terapii proti stárnutí, protože jiné strategie by vyžadovaly podávání léku po celý život pacienta, což by zvyšovalo riziko nežádoucích účinků.“

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