Исследователи генетически модифицировали их и нашли необходимый препарат

Ученые и врачи из Центра прикладной геномики в детской больнице Филадельфии (CHOP), США, спасли ребенка, рожденного с редким и сложным генетическим заболеванием, прибегнув к помощи аквариумных рыбок данио-рерио. Эти почти прозрачные существа пару сантиметров длиной позволили очень быстро подобрать лекарство.

Успех этой методики показывает, что область применения генетической медицины может быть расширена далеко за пределы онкологии, где ее использование стало привычным и подает большие надежды. Как и некоторые виды рака легких, обнаруженное у Дэниела генетическое заболевание — центральная проводящая лимфатическая аномалия — может быть вызвано одной из множества мутаций. Таким образом, подбор верного препарата — дело довольно непростое, особенно когда болезнь продолжает прогрессировать и времени критически мало.

Дэниелу было 12, когда родители отвели его в CHOP. Он рос обычным активным ребенком, участвовал в спортивных соревнованиях и прекрасно справлялся с нормативами по бегу. Но когда ему исполнилось десять, его ноги внезапно начали распухать, одновременно начались и проблемы с дыханием, так что ему стали не под силу самые простые упражнения. В ближайшей больнице, в родном для Дэниела штате Вирджиния, диагностировали перикардиальный выпот — скопление лимфатической жидкости вокруг сердца; ее откачали. Но проблема этим не решилась: жидкость продолжала накапливаться в полостях и тканях его организма. Борьба с отеками и выпотом была похожа на вычерпывание из дырявой тонущей лодки. Ноги и живот Дэниела продолжали распухать, жидкость появилась уже и в легких — и мальчику приходилось дышать кислородом. Экстренные меры, которыми врачи пытались ему помочь, действовали, но было понятно, что это ненадолго.

Поначалу и в CHOP Дэниел получал паллиативное лечение. Лимфатические сосуды врачи пытались коагулировать, чтобы прекратить поступление из них жидкости; был назначен препарат сиролимус — иммунодепрессант, который обычно принимают пациенты после трансплантации и который помогает некоторым пациентам при лимфатических заболеваниях определенного типа. Но ничто не помогало в нужной мере, а сиролимус не помогал вовсе.

Хэкон Хэконарсон, ведущий специалист Центра прикладной геномики, и его коллеги поняли, что единственный шанс помочь Дэниелу — в том, чтобы добраться до генетического корня проблемы. Они секвенировали его экзом, то есть ту часть генома, которая отвечает за выработку белков: дюжина генов, нарушения в которых обычно вызывают лимфатические аномалии, выглядели нормально, но ген на X-хромосоме под названием ARAF — нет.

ARAF отвечает за выработку фермента под названием киназа, который связывает «болтающиеся» молекулы с белками клеток. В большом количестве киназа может вызвать быстрое разрастание клеток, в частности, как в случае Дэниела, разрастание лимфатических сосудов. Надо сказать, что ни у его отца, ни у матери не было этой мутации, она возникла во внутриутробном периоде его развития.

Поскольку мутации гена ARAF никогда ранее не связывали с лимфатическими нарушениями, врачам было неясно, совпадение ли это или же мутация все-таки имеет отношение к заболеванию Дэниела. Чтобы выяснить это, ученые произвели генетическую модификацию эмбрионов рыбки данио-рерио, чтобы вызвать у них схожую мутацию.

В течение всего пяти дней у рыб сформировалась лимфатическая система. «Это одно из преимуществ данио-рерио для исследователей,— объясняет один из исследователей из больницы CHOP Кристоф Сейлер.— Они развиваются буквально с молниеносной быстротой». С мутацией в гене ARAF лимфатические сосуды у рыбок росли и росли, точно как у Дэниела, что позволило подтвердить, что именно эта мутация вызвала его заболевание.

С научной точки зрения это была крайне любопытная история, но врачам было некогда ее анализировать — нужно было срочно спасать пациента. Каждой из рыбок данио-рерио с мутацией дали один из десяти препаратов, предположительно способных помочь. «Мы просто поместили его в воду, и рыбки сами “принимали” лекарства,— объяснил господин Сейлер.— Не нужно было колоть его, как пришлось бы, если бы в эксперименте участвовали мыши».

После того как рыбки «приняли» лекарства, ученые наблюдали за тем, прекращается ли у них рост лимфатических сосудов, и если да, то не воздействует ли препарат на какие-либо еще органы и ткани рыбок пагубно. Идеально подошел препарат траметиниб — лекарство, которое принимают при меланоме.

Установив это, ученые, заручившись согласием Управления по контролю за качеством лекарственных препаратов и еды, предложили родителям Дэниела попробовать остановить болезнь траметинибом. Родители и мальчик решили рискнуть — и все закончилось наилучшим образом. Во всяком случае, сейчас Дэниел не только не находится в инвалидном кресле, но и играет в баскетбол и вообще ведет жизнь обычного подростка.

Петр Харатьян