Bubble Babies: Kako je genetska terapija oslobodila djecu iz balona?

by OMSA Archive | March 27, 2021

Severe Combined Immunodeficiency (SCID) u prevodu Teška kombinovana imunodeficijencija je vrlo rijetko genetsko oboljenje u kom je poremećen razvoj T i B linfocita, tj. ćelija zaduženih za odbrambeni mehanizam. SCID je najteži oblik primarne imunodeficijencije i oboljela djeca su preosjetljiva na sve vrste infekcija koje dolaze iz spoljašnjosti te moraju da žive u ekstremno sterilnim uslovima. Ukoliko ne dođe do transplantacije matičnih ćelija iz koštane srži, ova djeca mogu da žive tek nekoliko mjeseci do godinu dana. Za njih je susret i sa najbezazlenijim patogenom potencijalno fatalan.  Zbog toga je ova bolest poznata kao Bubble Baby desease ili Bolest bebe iz balona.

Dječak iz balona

 Jedan od najpoznatijih slučajeva je David Vetter, dječak rođen 1971. godine, koji je prve godine svog života proveo u Teksaškoj Dječijoj bolnici u Hjustonu. I ne samo to, živio je u pravom pravcatom balonu, a hrana, voda, igračke i sve potrepštine morale su biti sterilisane neposredno prije unosa u Davidov sterilni prostor. Roditelji i ljekari mogli su da dodirnu dječaka samo kroz specijalne otvore u balonu, na kojima su bile rukavice, dakle nikad golim rukama. Osoblje bolnice trudilo se da dječaku pruži obrazovanje i srećno djetinjstvo, pa je u balonu imao sve što mu je potrebno za zabavu i učenje. Kako kažu, David se rijetko žalio. Kada je napunio tri godine, bolnički tim napravio je još jednu sterilnu komoru u kući Davidovih roditelja, kako bi omogućili dječaku da povremeno provodi vrijeme sa svojom porodicom. 1977 godine u pomoć priskače i tim NASA inžinjera, koji je, vođen iskustvom u izradi austronautske opreme, osmislio specijalno odijelo, omogućivši Davidu da zakorači van svog balona i upozna spoljašnji svijet. No, pravi lijek za ovog dječaka još nije bio pronađen. Polagale su se nade u transplantaciju koštane srži, međutim, čekajući da se nađe kompatibilan donor, David je dobio koštanu srž svoje sestre Katharine. Iako njegovo tijelo isprva nije odbacilo transplantaciju, nakon nekoliko mjeseci obolio je od mononukleoze te preminuo u svojoj dvanaestoj godini. Autopsija je pokazala da je transplantovana koštana srž sadržala tragove čestica virusa Epstain-Barr, što je za Davida bilo fatalno. 

  • Transplantacija koštane srži

Najčešći način za borbu protiv SCID je transplantacija koštane srži od kompatibilnog zdravog donora, koji može ali i ne mora biti u srodstvu sa pacijentom. Koštana srž sadrži matične ćelije hematopoetskog sistema, koje su u stanju da se diferenciraju u zdrave ćelije imunog sistema.  Nakon smrti Davida Vettera, koštane srži donora najprije se podlažu testovima na prisustvo virusa i bakterija, kako bi se izbjeglo prenošenje patogena u organizam pacijenta, koji ne bi bio u stanju da se izbori sa istim. Danas se transplantacije rade u prvim mjesecima života, kao i prije rođenja, prilikom čega se fetusu daje mogućnost da razvije zdrav imuni sistem dok je još uvijek u sterilnom okruženju, to jest materici.

  • Gene therapy

Prije sada već više od 25 godina, počeli su prvi pokušaji tretiranja raznih oblika SCIDa uz pomoć genetske terapije. Kako postoje različiti geni odgovorni za ovu bolest, tako imamo više tipova. ADA-SCID, je teška kombinovana imunodeficijencija prouzrokovana deficitom proteina adenozin deaminaze, koji je neophodan za pravilan metabolizam i razvoj imunog sistema. Bolest se prenosi autozomno recesivno, što znači da osoba obolijeva ukoliko od oba roditelja naslijedi mutirani gen ADA. U koliko je mutacija naslijeđena samo od jednog roditelja, dijete će biti zdravo, ali potencijalni prenosioc bolesti na svoje potomstvo. 

Prvi pokušaji ''popravke'' defektnog gena bili su izvedeni putem unošenja ispravnog gena u matične ćelije putem viralnih vektora. Jedan takav slučaj bila je četvorogodišnja Ashanthi DeSilva, čija su bijela krvna zrnca izolovana, zatim su tretirana tako da imaju nov, ispravan ADA gen, i na kraju transfuzijom vraćena u organizam ove djevojčice. Ubrzo nakon toga, ćelije su započele normalnu ekspresiju ovog proteina, što znači i poboljšano funkcionisanje imunog sistema. Mana ovog pristupa je u tome što tretirane ćelije nisu dugog vijeka, te je bilo neophodno redovno ponavljati proceduru. Vođeni tom činjenicom, naučnici su promijenili pristup, te su umjesto modifikacije zrelih bijelih krvnih zrnaca, odlučili da tretiraju matične ćelije hematopoietskog sistema (HSC), to jest one koje imaju potencijal da daju komponente krvi i imunog sistema. Tako liječene matične ćelije, dozrijevaju u zdrave linfocite, a istovremeno čuvaju zdrav gen i za nove generacije ćelija, te je smanjena potreba za ponavljanjem procedure.

Napredovanje genetske terapije je 2000.godine rezultovao u potpunom poboljšanju imunog sistema SCID pacijenata. Do tog, perioda clinical trials ovog metoda liječenja, omogućili su osbosobljenje imuniteta kod sedamnaestoro djece oboljele od dvije različite SCID forme (X-SCID i ADA-SCID).

Neko bi to nazvao čudom nauke, neko pak GMO bebama, ali jedno je sigurno, genetska terapija može produžiti i poboljšati život djeci oboljeloj od rijetkih nasljednih bolesti. 

Ferrua F, Aiuti A. Twenty-Five Years of Gene Therapy for ADA-SCID: From Bubble Babies to an Approved Drug. Hum Gene Ther. 2017 Nov;28(11):972-981. doi: 10.1089/hum.2017.175. PMID: 28847159.