Генная терапия кардиомиопатий: возможности и ближайшие перспективы

Резюме

Первичные кардиомиопатии (КМП) - обширная группа генетически детерминированных заболеваний, проявляющихся функциональным и анатомическим ремоделированием сердечной мышцы в отсутствие очевидных внешних причин. КМП признаны самым частым наследственным заболеванием сердца, их суммарная частота в популяции достигает 0,5%.

Естественное течение всех первичных КМП - неуклонно прогрессирующее, с исходом в сердечную недостаточность. Имеющиеся на сегодняшний день подходы к лечению первичных КМП являются симптоматическими, помогают контролировать симптомы заболевания, но не приводят к полному излечению. Разработка этиологических методов лечения наследственных КМП, которые направлены на коррекцию генетического дефекта, является одной из приоритетных задач современной медицины. В настоящей работе рассмотрены основные разработки в генной терапии заболеваний с дисфункцией миокарда, которые уже появились или близки к выходу в реальную клиническую практику.

Ключевые слова:неишемические кардиомиопатии; генная терапия; геномное редактирование; РНК-интерференция; антисмысловые олигонуклеотиды; аденоассоциированные вирусные векторы; пропуск экзонов; малые интерферирующие РНК; миРНК

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации для ФГБНУ "МГНЦ".
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Лавров А.В., Заклязьминская Е.В. Генная терапия кардиомиопатий: возможности и ближайшие перспективы // Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2023. Т. 11, № 1. С. 32-46. DOI: https://doi.org/10.33029/2308-1198-2023-11-1-32-46

Первичные кардиомиопатии (КМП) - обширная группа генетически детерминированных заболеваний, проявляющихся функциональным и анатомическим ремоделированием сердечной мышцы в отсутствие очевидных внешних причин, таких как нарушение коронарного кровотока, перегрузка давлением, врожденные пороки сердца, метаболические расстройства и т.д. [1, 2]. КМП широко распространены во всех этнических группах и в настоящее время признаны самым частым наследственным заболеванием сердца, их суммарная частота в популяции достигает 0,5% [3]. Миокардиальная дисфункция проявляется нарушениями сократимости миокарда, фиброзом сердечной мышцы, нарушениями сердечного ритма и развитием прогрессирующей сердечной недостаточности [3, 4]. Все виды КМП могут манифестировать в любом возрасте. Выявляемость ранних форм КМП составляет примерно 1 случай на 47-50 тыс. детей до 18 лет [5], но чаще диагноз ставится взрослым пациентам.

Естественное течение всех первичных КМП - неуклонно прогрессирующее, с исходом в сердечную недостаточность. Имеющаяся на сегодняшний день лекарственная терапия первичных КМП является симптоматической, помогает контролировать симптомы заболевания, но не приводит к полному излечению. Радикальные хирургические методы лечения [расширенная миоэктомия и алкогольная абляция при гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП), обратное ремоделирование при дилатационной кардиомиопатии (ДКМП)] сопряжены с высоким риском интра- и постоперационных осложнений. У многих пациентов существенно улучшаются самочувствие и качество жизни на годы вперед. К сожалению, у некоторых пациентов даже успешное хирургическое лечение является лишь этапом на пути развития тяжелой сердечной недостаточности и необходимости ортотопической трансплантации сердца (ОТС). Учитывая колоссальный разрыв между потребностью в ОТС и возможностью выполнения таких операций, разработка этиологических методов лечения наследственных КМП, которые направлены на коррекцию генетического дефекта, является одной из приоритетных задач современной медицины. В настоящей работе мы обобщили имеющиеся разработки в генотерапии КМП, которые уже появились или близки к выходу в реальную клиническую практику.

Разнообразие генетических причин кардиомиопатий

В соответствии с доминирующими анатомическими и функциональными изменениями сердечной мышцы, выделяют ДКМП, ГКМП, рестриктивную (РКМП) и аритмогенную кардиомиопатию (АКМП) [6, 7]. Кроме того, синдромные и метаболические КМП, фиброэластоз миокарда, некомпактный миокард (иногда выделяемый в отдельный вариант КМП) объединяют в сборную группу неуточненных (неклассифицированных) КМП [3-7].

Каждая из основных КМП (ГКМП, ДКМП, РКМП и АКМП) также представлена клинически гетерогенной группой заболеваний, которые объединены особым анатомическим и функциональным характером ремоделирования. Исключение составляет только ДКМП, которая, согласно гипотезе общего конечного патогенетического пути [8], может быть как самостоятельным заболеванием, так и исходом практически любой другой КМП. Несмотря на очевидные различия, с генетической точки зрения КМП имеют общие черты. Это преимущественно моногенные заболевания с аутосомно-доминантным типом наследования (хотя в 10-15% случаев встречается аутосомно-рецессивное и сцепленное с полом наследование); доля аутосомно-рецессивных и дигенных форм составляет 4-9% [9-12] с большей выраженностью клинической картины заболевания у носителей >1 мутации [12]; огромное генетическое разнообразие (полиаллельность); преимущественно уникальные мутации; значительный внутрисемейный полиморфизм клинических проявлений одного и того же патогенного генетического варианта [1, 4, 7].

Благодаря широкому внедрению методов NGS-секвенирования (NGS, next generation sequencing, секвенирование следующего поколения) спектр генов, ассоциированных с развитием этой группы заболеваний, продолжает расширяться. В общей сложности идентифицировано более 100 генов, патогенные варианты в которых приводят к развитию дисфункции миокарда, и этот список еще далеко не полон [1, 4, 6]. Интересно отметить, что многие из этих генов могут вносить свой вклад в развитие всех известных видов КМП, и разные мутации в одном и том же гене реализуются различными вариантами ремоделирования миокарда с формированием так называемых аллельных (фенотипических) серий (рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь фенотипической серии рестриктивной кардиомиопатии (PS115210) с соответствующими генами и другими фенотипическими сериями. В иллюстративных целях раскрыта только часть связей. Полная картина доступна на сайте OMIM: http://omim.org/graph/linear/PS115210

Fig. 1. Relationship of the phenotypic series of restrictive cardiomyopathy (RCM, PS115210) with causative genes and other phenotypic series. For clarity, only partial network is shown. The whole network is available at the OMIM website: http://omim.org/graph/linear/PS115210

Для многих недавно описанных генетических форм описаны лишь единичные клинические случаи, и патогенетическая роль выявленных редких вариантов все еще требует детального изучения. Поскольку результаты генетического исследования имеют высокое диагностическое значение, в том числе для бессимптомных членов семьи, возникла необходимость оценить доказательность и целесообразность включения все новых генов в существующие диагностические протоколы. Рабочая группа по кардиомиопатиям консорциума ClinGen (https://clinicalgenome.org/affiliation/40008/) опубликовала серию рекомендаций, в которых был оценен уровень доказательности причинной связи (каузативности) ряда генов в отношении разных типов КМП [13-15], что нашло свое отражение в последних рекомендациях по ДНК-диагностике [2].

Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) является наиболее частым типом КМП (1:500-1:200) [2, 3], и ее генетические причины изучены наиболее полно. Исходно под ГКМП понимали генетически детерминированную гипертрофию миокарда левого желудочка (ЛЖ), вызванную мутациями в генах, кодирующих саркомерные белки миокарда [9]. К настоящему времени описаны мутации более чем в 40 генах, ассоциированных с изолированной ГКМП (OMIM, omim.org; дата обращения 11.02.2023, PS192600), которые относятся как к саркомерным, так и к структурным белкам миокарда, и их регуляторам. Гипертрофия миокарда ЛЖ также является частью сложного симптомокомплекса различных наследственных заболеваний, таких как нервно-мышечные заболевания (атаксия Фридрейха, дистальная миопатия Лэнга, миотоническая дистрофия и др.), наследственные болезни обмена (болезни Данона, Фабри, TTR-амилоидоз, болезнь Помпе, PRKAG2-связанный гликогеноз и др.), другие наследственные синдромы (синдромы Нунан, LEOPARD, Костелло, Беквитта-Видемана и др.) [15].

Дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) также встречается с частотой около 1:500 и является самой частой причиной сердечной недостаточности, требующей ОТС. Не менее половины случаев ДКМП наследственно обусловленные [1-3]. Это заболевание имеет наибольшее число идентифицированных генетических причин в группе КМП. Согласно базе данных менделирующих заболеваний человека (OMIM, omim.org; дата обращения 11.02.2022), к настоящему времени описаны около 100 генов, ассоциированных с развитием ДКМП (PS115200), которые кодируют компоненты сократительного аппарата, ядерной оболочки, клеточной мембраны, ионных каналов, регуляторов метаболизма кальция, регуляторов воспаления, транскрипционных факторов и т.д. [14]. Фенокопии заболевания включают целый ряд прогрессирующих нервно-мышечных (миодистрофии Дюшенна-Беккера, Эмери-Дрейфуса и др.), метаболических заболеваний (болезнь Кернса-Сейра и т.д.) и синдромных заболеваний (PPP1R13L-обусловленная ДКМП) [16].

Аритмогенная кардиомиопатия правого желудочка (АКПЖ) - термин, которым исторически описывался специфический тип КМП, связанный с мутациями в генах десмосомных белков и характеризующийся очаговым фиброзножировым замещением миокарда преимущественно правого желудочка (ПЖ) и правожелудочковыми аритмиями высоких градаций [17]. Распространенность этого типа КМП оценивается в 1:2500-1:1000 с более высокой представленностью в некоторых регионах Италии [18]. Последующие клинические, генетические и патоморфологические исследования показали, что примерно в половине случаев пациенты имеют бивентрикулярную форму заболевания, а список заинтересованных генов был расширен до нескольких десятков [19, 20] (фенотипическая серия PS107970 по OMIM, omim.org; дата обращения 11.02.2022). Эти данные послужили толчком для принятия более широкого термина - аритмогенная кардиомиопатия, АКМП. Однако, согласно оценке экспертной группы консорциума ClinGen, только для 8 генов патогенность в отношении этого заболевания имеет установленный (DSC2, DSG2, DSP, PKP2, JUP и TMEM43) или средний (DES, PLN) уровень доказательности [13].

Рестриктивная кардиомиопатия (РКМП) - более редкий вид КМП, который характеризуется преимущественно диастолической дисфункцией ЛЖ и/или ПЖ (нарушением диастолического наполнения) при относительно сохранной толщине стенок камер сердца и фракции выброса [2]. В среднем РКМП составляет 5-12% всех КМП и характеризуется очень тяжелым прогнозом во всех возрастных группах [21]. Спектр генетических причин РКМП (фенотипическая серия PS115210 по OMIM, omim.org; дата обращения 11.02.2022) неуклонно расширяется, но уже понятно, что наблюдается высокая степень перекрывания с другими группами КМП и других системных наследственных заболеваний (амилоидоз, лизосомные болезни накопления, миофибриллярные миопатии и т.д.) (рис. 1) [2, 6, 21].

Исходом прогрессирования всех типов КМП является сердечная недостаточность (СН), которая в настоящее время является главной причиной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Не только конкретный вид КМП, но и СН развивается как самостоятельный патологический процесс со своими закономерностями и необратимым ухудшением при отсутствии лечения [21]. При прогрессирующей циркуляторной недостаточности запускаются компенсаторные процессы, связанные с активацией определенных генов, влиять на которые возможно с помощью генной терапии.

Генетическое разнообразие КМП определяет разнообразие разрабатываемых подходов к их лечению. При разработке этиотропного лечения КМП все известные генотерапевтические подходы находят свое применение.

Генная терапия

Генная терапия в начале своего развития подразумевала использование нормальной копии гена вместо мутантной, т.е. представляла собой генозаместительную терапию. Впервые успешно генную терапию применили для лечения дефицита аденозиндезаминазы еще в начале 1990-х годов. Это была генно-клеточная терапия, клетки пациентов модифицировали вирусом ex vivo и вводили обратно. Эффективность лечения была низкой, так как модифицированные клетки плохо приживались, а у части пациентов из модифицированных пересаженных клеток развился лейкоз. Первые успехи генной терапии были окончательно омрачены в 1999 г. смертью пациента с дефицитом орнитинтранскарбамилазы в результате тяжелой иммунной реакции на введенный вирусный вектор с нормальной копией гена. Это событие затормозило прогресс в данной области на долгие годы, а настороженность по отношению к вирусным векторам сохраняется и поныне. Основное беспокойство касается иммунного ответа и инсерционного мутагенеза, даже несмотря на значительный успех вирусных вакцин от COVID-19 и давно отсутствующую у современных вирусных векторов инсерционную способность.

Фактически второе рождение генозаместительная терапия получила с появлением в 2017 г. одного из самых дорогих препаратов на планете для лечения пигментного ретинита (врожденного амавроза Лебера) - Люкстурна [22]. Действующее вещество препарата - нормальная последовательность гена RPE65, упакованная в аденоассоциированный вирусный вектор. Управление по контролю качества продуктов, лекарственных средств и косметической продукции США (FDA) дало мощный толчок для развития всех направлений генной терапии, в том числе разработкам, направленным на коррекцию генных дефектов на транскрипционном и трансляционном уровнях. В то же время разработки по классической генной терапии были фактически приостановлены, большое внимание стали уделять попыткам использования более простых препаратов, доставка которых не требует использования сложных векторов. Так появились лекарства для пропуска стоп-кодонов и даже целых экзонов, что позволяет восстанавливать функцию транскрипта при ряде патогенных вариантов генов.

Развитие геномного редактирования ознаменовало собой расцвет генной терапии. С момента открытия геномных редакторов в 2012 г. прошло чуть больше 10 лет, а на основе нуклеаз CRISPR/Cas9 уже зарегистрировано более 80 клинических исследований [23]. Все три подхода в генной терапии используют для разработки препаратов для лечения КМП. Далее будут рассмотрены все генотерапевтические средства, уже зарегистрированные как лекарственные препараты или проходящие клинические исследования фазы III, которые могут быть применены для лечения первичных КМП изолированно и в составе наследственных синдромов.

Генозаместительная генная терапия

Идея внесения в клетку полноценно работающего гена взамен "дефектного" лежит на поверхности, и попытки введения генов с терапевтической целью предпринимали начиная с 1960-х годов. Доставка генной конструкции в клетки живого организма оказалась одним из самых сложных этапов разработки и до сих пор является важным фактором успешности терапии. Самыми эффективными и безопасными в отношении инсерционного мутагенеза и иммуногенности являются последние поколения аденоассоциированных вирусов (ААВ). В последние годы на их основе создано несколько вакцин от коронавируса SARS-CoV-2, показавших свою безопасность и эффективность у миллионов людей. Единственный существенный недостаток данных векторов - малая пакующая способность, т.е. ограничение на размер вносимого гена, который может нести векторная частица. Тем не менее именно с ААВ на сегодняшний день проводится большинство доклинических и клинических исследований по генной терапии.

К достоинствам ААВ относятся эффективность, длительность персистенции в ядре в эписомном состоянии без интеграции, эффективная экспрессия целевого гена и низкая иммуногенность [24]. ААВ применяют для генной терапии в многочисленных клинических исследованиях в онкологии, офтальмологии, миологии, неврологии, гематологии и других областях [25-27]. К январю 2023 г. были зарегистрированы 3 препарата для генной терапии на базе ААВ. Первый генотерапевтический препарат (Glybera) получил статус зарегистрированного лекарства в октябре 2012 г. В его составе ААВ нес нормальную копию гена липопротеинлипазы (LPL) для лечения редкой формы семейной дислипидемии [28]. Несмотря на успешную терапию более 30 пациентов, препарат сняли с производства в 2018 г. из-за редкости заболевания и чрезвычайно высокой стоимости препарата.

В последние годы ААВ завоевали огромную популярность, и препараты с их использованием показывают эффективность в десятках клинических и доклинических исследований. Эти конструкции считаются безопасными как с точки зрения вероятности интеграции в геном, так и с иммунологической точки зрения. Определенное беспокойство вызывают только результаты 10-летнего наблюдения за собаками с гемофилией, леченными генной терапией на основе ААВ [29]. Исследователи проанализировали геномы 6 собак и обнаружили 1741 уникальных мест в их геномах, в которых были отмечены вставки генотерапевтической конструкции. Несмотря на потенциальную опасность таких вставок, авторы отмечают, что никаких клинических проявлений вставок в данном исследовании выявлено не было, а клинический эффект генной терапии был продемонстрирован [29]. Важным параметром оценки безопасности во всех исследованиях с использованием вирусных векторов является оценка персистенции как вирусных частиц, так и трансгена, и его возможной интеграции в геном. В целом потенциальный риск современных ААВ, модифицированных таким образом, чтобы максимально снизить интеграционный потенциал, считается низким по сравнению с преимуществами их использования [30]. ААВ могут длительно персистировать в клетке в эписомном состоянии, т.е. в виде ДНК, неинтегрированной в геном, что позволяет обеспечивать длительный терапевтический эффект в неделящихся или медленно делящихся клетках, к которым относятся кардиомиоциты.

Генотерапия миодистрофии Дюшенна

Миодистрофия Дюшенна (МДД, MIM*300377) является одной из самых изученных прогрессирующих мышечных дистрофий. Заболевание развивается в результате потери функции гена дистрофина (DMD) и наследуется по Х-сцепленному рецессивному типу. Частичная потеря функции приводит к развитию более мягкой формы - миодистрофии Беккера. Прогрессирование ДКМП является важным фактором, определяющим прогноз и продолжительность жизни. Усилия десятков научных коллективов и компаний направлены на разработку генной терапии МДД.

SRP-9001

Препарат SRP-9001 (синоним RG 6356, активное вещество delandistrogene moxeparvovec) разработан компанией Sarepta Therapeutics и госпиталем Nationwide Children’s Hospital (США) для генной терапии миодистрофии Дюшенна. Основа препарата - микродистрофин, уменьшенный ген дистрофина, находящийся под промотором, специфичным для мышечной ткани, - MHCK7. Для адресной доставки гена используется генетически модифицированный ААВ серотипа rh47 с усиленной тропностью к мышечной ткани - rAAVrh74. Таким образом, еще одно название препарата - rAAVrh74.MHCK7.micro-dystrophin. Сейчас препарат SRP-9001 проходит фазу III клинических исследований [clinicaltrials.gov, EMBARK (NCT05096221) - рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое]. В исследование вошли 126 мальчиков в возрасте от 4 до 7 лет с МДД, вызванной мутациями сдвига рамки считывания или преждевременными стоп-кодонами между экзонами 18 и 79 (включительно), кроме мутаций в экзоне 45. Среди критериев включения - отсутствие антител к ААВ rAAVrh74. В первом плече пациенты получают однократную внутривенную инфузию SRP-9001 и через год - плацебо, а во втором плече наоборот. Оценка клинического эффекта планируется по специализированным шкалам и опросникам, а также по уровню экспрессии микродистрофина через 52 нед после инфузии. Первые результаты планируется анонсировать в 2023 г.

Между тем продолжаются другие более ранние клинические исследования фаз I и II [NCT03375164, NCT03769116, ENDEAVOR (NCT04626674)]. В частности, по данным исследования фазы I-II препарата NCT03375164, проведенном на 4 больных, не было отмечено серьезных побочных эффектов [31]. Наиболее частыми осложнениями были тошнота и транзиентное повышение глутамилтрансферазы, на фоне приема глюкокортикоидов. Через год после приема препарата у всех пациентов была подтверждена экспрессия трансгена. Белок DMD также был определен иммуногистохимически у всех пациентов в 81% мышечных волокон с правильным расположением вдоль сарколеммы. Уровень креатинфосфокиназы (КФК) снизился, и функциональные тесты (NSAA) показали улучшение по сравнению с началом лечения, с сохранением результатов в течение года после однократной инфузии генотерапевтического препарата.

В ноябре 2022 г. FDA приняло заявку на приоритетное рассмотрение препарата со сроком выдачи решения до 29 мая 2023 г. [32]; таким образом, уже в 2023 г. может появиться первый генотерапевтический препарат для лечения большинства пациентов с МДД.

PF-06939926

Препарат PF-06939926 был разработан компанией Pfizer также для генной терапии МДД. Основой лекарства является мини-дистрофин, аналогичный микродистрофину в SRP-9001, упакованный в модифицированный ААВ9. Клинические исследования фазы III стартовали в ноябре 2020 г. [clinicaltrials.gov, CIFFREO (NCT04281485) - рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое]. В исследование вошли 99 мальчиков от 4 до 7 лет. Критерии включения в исследование аналогичны описаному выше, критерии исключения были дополнены выводом пациентов со специфической локализацией мутаций в гене DMD (экзоны 9-13, 29 и 30 или делеции, затрагивающие экзоны 56-71). Пациенты из группы плацебо имеют возможность получить препарат через год после первой инфузии. В феврале 2022 г. исследование было приостановлено в связи со смертью пациента в более раннем клиническом исследовании (NCT03362502) того же препарата [33], но в апреле 2022 г. FDA разрешило его продолжить, и в настоящее время идет набор пациентов [34]. Первичные результаты планируются к 2024 г., а окончание запланировано на 2029 г. PF-06939926 стал первым препаратом, зарегистрированным в клинических исследованиях для генной терапии МДД. Его эффективность и безопасность были продемонстрированы в исследовании фазы I (NCT03362502), что позволило получить в FDA статус быстрого прохождения (fast track) в 2020 г. и сразу инициировать исследования фазы III.

В целом данные об эффективности и безопасности позволяют предполагать, что PF-06939926 также может получить одобрение FDA в ближайшие 1-2 года.

Помимо SRP-9001 и PF-06939926, в клинических исследованиях (фаза I/II) находится сходный по структуре генотерапевтический препарат SGT-001 с опубликованными результатами исследований [33]. Во всех проведенных клинических исследованиях отмечены похожие побочные эффекты. Вероятно, они обусловлены сходными мутациями, приводящими к потере иммуногенного участка дистрофина и, как следствие, иммунными реакциями на этот участок в составе мини/микродистрофина трансгена [35]. Уточнение причин развития осложнений позволит стратифицировать группы пациентов по рискам и уточнить показания и противопоказания к генной терапии.

Генотерапия сердечной недостаточности

Результатом прогрессирования любой КМП является СН. Несмотря на то что СН является конечной стадией различных заболеваний, существуют разработки генной терапии, направленные на лечение именно этого грозного исхода [36]. Исследований с применением ААВ насчитывается несколько десятков [37], а число пациентов, принявших участие в клинических исследованиях, исчисляется сотнями [38]. Однако до сих пор нет одобренных препаратов, и даже до клинических исследований фазы III доведен пока лишь один препарат на основе аденовирусного вектора Ad5.hAC6 (NCT03360448). Аденовирусные векторы в настоящее время применяются гораздо реже ААВ в связи с высокой иммуногенностью.

Ad5.hAC6 (RT-100)

Препарат Ad5.hAC6 (RT-100, Renova Therapeutics) представляет собой ген AC6, кодирующий аденилатциклазу 6 в аденовирусном векторе. Белок АС6 катализирует превращение аденозинтрифосфата (АТФ) в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), который в норме синтезируется в ответ на стимуляцию β-рецепторов и необходим для обеспечения нормальной сократительной функции миокарда. Эффективность и безопасность препарата оценивали в клиническом исследовании фазы I-II у пациентов с фракцией выброса (ФВ) ЛЖ <40%. При однократном внутрикоронарном введении Ad5.hAC6 увеличивал ФВ ЛЖ с 30 до 36% через 4 нед после введения, и этот эффект сохранялся около 8 нед [39]. На основании этого было инициировано клиническое исследование фазы III (NCT03360448) в 2017 г., однако набор пациентов так и не начали, исследование было отложено для уточнения дальнейшей стратегии. Таким образом, данная разработка до сих пор не доведена до клинического применения и ожидает подтверждения в расширенном клиническом исследовании.

Генетическая коррекция на транскрипционном и трансляционном уровнях

Существует большое разнообразие механизмов реализации патогенных вариантов (мутаций) в генах, приводящих к развитию наследственных заболеваний. При многих из них возможно исправить дефект не только на уровне ДНК гена, но и на уровне его транскрипта. Одним из частых механизмов является формирование неправильного транскрипта и далее белка, что приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности клетки. В этих случаях целевое разрушение мутантного транскрипта может иметь терапевтический эффект. В клетке существует несколько механизмов целевого разрушения транскриптов, и для их активации достаточно небольших молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК), которые относительно легко можно доставить в организм как простые молекулы в составе большинства привычных лекарств. С помощью малых РНК можно вызвать так называемую РНК-интерференцию, результатом которой будет целевое разрушение патологических транскриптов.

Еще одним механизмом реализации мутаций является образование преждевременного стоп-кодона либо в результате точковой мутации замены нуклеотидов, либо в результате делеций и вставок, приводящих к сдвигу рамки считывания (рис. 2). В результате заболевание развивается из-за отсутствия или недостаточного количества целевого белка. В этих случаях пропуск стоп-кодонов или даже небольших фрагментов гена (1-2 экзонов) позволяет восстановить экспрессию гена и получить полноценный или несколько укороченный функциональный белок.

Пропуск стоп-кодонов

Преждевременные стоп-кодоны возникают в результате точковых замен нуклеотидов (нонсенс-мутаций) или в результате вставок/делеций, не кратных 3 нуклеотидам, что приводит к сдвигу рамки считывания и возникновению преждевременного стоп-кодона на расстоянии 20-30 нуклеотидов от места сдвига. Сам по себе такой стоп-кодон не представляет интереса для таргетной терапии, гораздо важнее восстановить рамку считывания, о чем пойдет речь в следующем разделе. Точковые замены, приводящие к появлению преждевременного стоп-кодона, по разным оценкам, являются причиной моногенных заболевания у 10-15% пациентов. Например, при МДД преждевременные стоп-кодоны обнаружены у ~13% больных [40].

Аталурен

В начале 2000-х годов было обнаружено, что аминогликозиды в высоких концентрациях в клетках млекопитающих вызывают пропуск преждевременных стоп-кодонов [41]. В силу многочисленных побочных эффектов высоких доз их целевое применение для пропуска стоп-кодонов было невозможно. Позднее был проведен скрининг более 800 тыс. малых молекул и обнаружена одна - РТС124, которая эффективно вызывала пропуск стоп-кодонов [42]. РТС124 не затрагивает обычные стоп-кодоны, так как нуклеотидное окружение обеспечивает сборку сложного комплекса терминации трансляции [43], который не может столь же эффективно собираться вокруг преждевременного стоп-кодона [44]. РТС124 связывается с трансляционным комплексом и приводит к тому, что в случае преждевременного стоп-кодона рибосома захватывает транспортную РНК (тРНК) с максимально похожим кодом и вставляет соответствующую ей аминокислоту, после чего продолжается обычный синтез белка. Белок отличается от нормального только одной аминокислотной заменой, что в большинстве случаев не сказывается на его функции. РТС124, названный впоследствие аталуреном, был сразу взят в разработку терапии муковисцидоза и МДД. В 2005 г. препарат получил статус орфанного препарата в Европейском медицинском агентстве (ЕМА).

В 2017 г. Sarepta Therapeutics прекратила дальнейшие исследования аталурена как препарата для лечения муковисцидоза, вызванного преждевременными стоп-кодонами, так как клиническое исследование фазы III (NCT02139306) по оценке эффективности аталурена при лечении муковисцидоза показало лишь небольшое по величине и недостоверное улучшение функции внешнего дыхания [45]. Однако еще в 2014 г. ЕМА выдало условное одобрение для лечения аталуреном МДД, вызванной преждевременными стоп-кодонами, и в 2016 и 2020 гг. пролонгировало его действие в части рекомендации применения препарата для лечения пациентов с МДД с регулярными оценками эффективности. Данное разрешение действует и сейчас. Из-за низкой эффективности препарата FDA до сих пор не одобрило аталурен для лечения МДД, несмотря на то что более 100 пациентов в США получают его в рамках расширенных клинических исследований в течение более 10 лет [46]. По данным метаанализов и некоторых клинических исследований (NCT01557400), аталурен как минимум замедляет прогрессию заболевания [47, 48]. В России препарат был зарегистрирован в 2020 г. для лечения пациентов с МДД.

Пропуск экзонов

Небольшие делеции и вставки нуклеотидов (инделы), обычно 1-2-нуклеотидные, но не кратные 3-м, являются одними из самых тяжелых точковых мутаций, так как приводят к сдвигу рамки считывания, полному изменению аминокислотной последовательности и появлению стоп-кодонов. Зачастую такие мутации можно скорректировать, если пропустить фрагмент гена (экзон) с ними таким образом, чтобы рамка считывания восстановилась. Если в область пропуска не попадает никакой функциональный домен, то сокращенный белок чаще всего продолжает полноценно функционировать. Некоторые экзоны в генах стыкуются по границам полных триплетов (см. рис. 3, экзоны 51-52, 53-54), а некоторые с разрывом триплета (50-51, 52-53 и 54-55). Во втором случае протяженная делеция, захватывающая целый экзон, сопровождается таким же сдвигом рамки считывания, как и 1-2-нуклеотидные инделы. И в такой ситуации можно восстановить рамку считывания с помощью пропуска смежного экзона.

Рис. 3. Схема соединения экзонов 50-55 гена дистрофина (DMD)

Fig. 3. Schematic representation of the exons 50-55 junctions in the dystrophin gene (DMD)

Идея пропуска экзонов родилась в 1990-е годы, и уже через 10 лет появились первые работы по пропуску экзонов в гене DMD [49]. В основе данного подхода лежит использование последовательностей, комплементарных последовательностям РНК гена в области сайтов сплайсинга. Эти последовательности называются антисмысловыми олигонуклеотидами (ACO) (рис. 4). Такие олигонуклеотиды препятствуют взаимодействию сплайсосомы с РНК, что приводит к вырезанию из зрелой матричной РНК (мРНК) смежных экзонов в составе прилегающих интронов. Такого же эффекта можно добиться, если заблокировать не сами сайты сплайсинга, а особые последовательности внутри экзонов, необходимые для их распознавания белками, участвующими в сплайсинге. В современных препаратах используют измененные - морфолиновые олигонуклеотиды, в которых вместо дезоксирибозы в остов пентозофосфатной цепи входят морфолиновые кольца. Такие олигонуклеотиды не вызывают разрушения комплементарных молекул, а только блокируют доступ к соответствующим последовательностям. Кроме того, они более стабильны по сравнению с нативными олигонуклеотидами и лучше проникают в клетки [50]. Пропуск экзонов как терапевтический подход возможен для многих наследственных заболеваний, но лучше всего изучена МДД. В настоящее время FDA зарегистрированы несколько препаратов для лечения МДД, действующих по принципу пропуска экзонов.

Касимерсен (Amondys 45)

Касимерсен (Sarepta Therapeutics) зарегистрирован FDA в 2021 г. для лечения МДД [51], вызванной мутациями, эффект которых может быть компенсирован пропуском экзона 45. Препарат вводят еженедельно внутривенно капельно. По предварительным данным клинических исследований фазы III (NCT02500381), касимерсен хорошо переносится и обеспечивает увеличение уровня дистрофина с 0,93 до 1,74% нормы, что, по мнению FDA, должно положительно сказаться на течении заболевания [52].

Этеплирсен (Exondys 51)

Этеплирсен (Sarepta Therapeutics) является первым препаратом для пропуска экзонов, получившим одобрение FDA в 2016 г. [53]. Совокупные данные 7 клинических исследований, включая 1 исследование фазы III (NCT02255552), позволяют утверждать, что этеплирсен не только увеличивает экспрессию нормально расположенного под сарколеммой дистрофина, но и положительно влияет на клиническую картину заболевания: у части пациентов увеличивается дистанция ходьбы в функциональных тестах, у других заболевание хоть и прогрессирует, но несопоставимо медленнее, чем в группе пациентов, не получавших терапию [53].

Голодирсен (Vyondys 53), Витоларсен (Viltepso)

Голодирсен (Sarepta Therapeutics) зарегистрирован FDA в 2019 г. [54], витоларсен (NS Pharma, дочка Nippon Shinyaku Co.) - в 2020 г. [55] для лечения МДД, вызванной мутациями, эффект которых может быть компенсирован пропуском экзона 53. Голодирсен хорошо переносится и, по данным клинических исследований (NCT02310906), обеспечивает до 0,92% нормального количества дистрофина [54]. Синтезируемый дистрофин имеют правильную локализацию под сарколеммой, а у пациентов показана остановка прогрессии заболевания. Продолжаются клинические исследования фазы III по оценке отдаленных функциональных эффектов терапии, прежде всего сохранения или восстановления физической активности (NCT02500381, NCT03532542).

Витоларсен также одобрен по ускоренной процедуре и до сих пор проходит клинические исследования фазы III (NCT04060199). По данным клинических исследований I/II фазы (NCT02740972, NCT03167255 и Japic CTI-163291), препарат очень хорошо переносится и повышает продукцию дистрофина в мышцах через 20-24 нед после начала терапии [56]. К сожалению, пока нет данных о функциональном улучшении у пациентов, принимающих терапию. Есть только отдельные сообщения от представителей компании, проводящей исследования, что прием препарата останавливает функциональное ухудшение, которое наблюдают у пациентов, не получающих данной терапии [57]. Оценка функционального эффекта является главной целью проводимых исследований фазы III. Препарат также вводят еженедельно.

РНК-интерференция

Семейство антисмысловых олигонуклеотидов (АСО) очень разнообразно. Некоторые АСО могут участвовать в так называемой РНК-интерференции - одном из вариантов снижения экспрессии гена путем "выключения" аллеля (сайленсинга) на посттранскрипционном уровне. Основа РНК-интерференции - сиквенс-специфичное разрушение транскриптов. При РНК-интерференции короткие молекулы РНК или ДНК связываются с комплементарными им молекулами мРНК и привлекают особые белки, разрушающие мРНК одним из двух основных путей. В случае малых интерферирующих РНК (миРНК) собирается белковый RISC-комплекс, блокирующий или разрушающий транскрипт, что в обоих случая приводит к снижению трансляции белка. В случае антисмысловых одноцепочечных ДНК их дуплекс с мРНК распознается РНКазой H, которая расщепляет связанный транскрипт.

Соответственно их применение возможно при заболеваниях, вызванных появлением белка с нарушенной функцией или конформацией. Снижение или выключение экспрессии мутантного аллеля сохраняет аллель с нормальной функцией, и таким образом достигается терапевтический эффект. Одним из заболеваний, при котором РНК-интерференция показала высокую эффективность, является транстиретиновый амилоидоз, который может скрываться за маской ГКМП.

Транстиретиновый амилоидоз (ТТА) - наследственное аутосомно-доминантное заболевание, вызываемое мутациями в гене транстиретина (TTR). Транстиретин вырабатывается преимущественно в печени, связывает и поддерживает сывороточную концентрацию гормонов Т3 и Т4 и участвует в метаболизме витамина А. Мутации гена нарушают сборку белка и приводят к его отложению в амилоидных фибриллах. Накопление амилоида происходит медленно, и заболевание проявляется в возрасте от 20 до 60 лет. Клинические проявления ТТА зависят от положения мутаций в гене. Мутации в начале гена ассоциированы с доминирующей периферической полиневропатией, а расположенные более дистально - к преобладанию накопления амилоида в сердце, гипертрофии миокарда и прогрессирующей СН [58]. Наличие КМП обычно ассоциировано с более тяжелым течением ТТА.

Генная терапия ТТА направлена на снижение экспрессии транстиретина, что уменьшает отложение амилоида и проводится с использованием обоих подходов - АСО и миРНК-интерференции.

Антисмысловые олигонуклеотиды

Антисмысловые олигонуклеотиды (АСО) представляют собой модифицированные одноцепочечные молекулы ДНК, обладающие высокой протеин-связывающей способностью. В случае ТТА они взаимодействуют с рецепторами на поверхности гепатоцитов, проникают в клетку и дальше в ядро, где обеспечивают разрушение мРНК транстиретина [59]. В настоящее время FDA зарегистрированы два препарата (инотерсен и эплотерсен).

Инотерсен (Akcea Therapeutics) был одобрен FDA в 2018 г. по результатам клинических исследований фазы III (NCT04136184). В исследование вошли 172 пациента, в том числе с развившейся КМП (NYHA1-2). Инотерсен показал положительный эффект в отношении неврологической симптоматики, но для оценки влияния на гипертрофию миокарда данных было недостаточно [60]. Побочные эффекты (тяжелая тромбоцитопения, гломерулонефрит) развились суммарно у 6% пациентов, причем все были носителями одной мутации p.V30M).

Эплонтерсен (АстраЗенека, известен также как AKCEA-TTR-LRx, разработанный компанией Akcea Therapeutics) проходит клинические исследования фазы III. Препарат является полным аналогом инотерсена с той же нуклеотидной последовательностью, но конъюгирован с N-ацетилгалактозамином. По данным разработчиков, это позволяет улучшить доставку молекулы в гепатоциты и ослабить нагрузку купферовских клеток и эндотелиоцитов, в которые попадает препарат [61]. После проникновения в клетки конъюгат отщепляется и высвобождается инотерсен, взаимодействующий с мРНК TTR [62]. Эплонтерсен хорошо переносится, не вызывает серьезных побочных эффектов и, по имеющимся данным, не требует отмены ни у кого из пациентов [63]. При этом эплонтерсен в большей степени снижает уровень мРНК TTR в меньшей дозировке, что оценивают как 50-кратное увеличение его возможностей. Полные результаты исследования ожидаются в 2024 г.

Малые интерферирующие РНК

Механизм РНК-интерференции с помощью малых интерферирующих РНК (миРНК) был впервые описан в 1998 г. [64], за что американские генетики Эндрю Файр и Крейг Меллоу получили Нобелевскую премию в 2006 г. В терапии ТТА миРНК также нашли свое применение [65], и в настоящее время одобрены два препарата, патисиран и вутрисиран.

Патисиран (Onpattro, Alnylam Pharmaceuticals) был одобрен FDA для лечения ТТА в 2018 г. Препарат вводят каждые 3 нед внутривенно; миРНК комплементарна консервативной последовательности мРНК TTR, так что независимо от мутации вызывает RISC-опосредованную деградацию соответствующего транскрипта. Для доставки миРНК используют липидные наночастицы. По данным клинических исследований фазы I-II, препарат показал дозозависимое снижение экспрессии белка до 96% у пациентов с полиневропатией [66]. По результатам клинических исследований фазы III отмечено значительное улучшение неврологической симптоматики и отсутствие серьезных побочных эффектов [67]. Поскольку в исследовании не ставили целью оценивать влияние на течение КМП, патисиран пока не одобрен для лечения пациентов с кардиальной формой ТТА. Однако у пациентов было отмечено существенное уменьшение толщины стенок и продольной деформации ЛЖ, а также снижение уровня proBNP через 18 мес терапии [67]. На основе этих результатов было инициировано клиническое исследование фазы III (NCT03997383, APOLLO-B) специально для оценки эффективности патисирана в отношении пациентов с сердечной формой ТТА. По предварительным данным, доложенным на конференции Heart Failure Society of America’s Annual Scientific Meeting в сентябре 2022 г., патисиран улучшает результаты теста 6-минутной ходьбы (р=0,016), снижает общую смертность, частоту госпитализаций по поводу СН [68].

Вутрисиран (Alnylam Pharmaceuticals) является II поколением препаратов на основе миРНК и представляет собой конъюгат миРНК с N-ацетилгалактозамином для увеличения стабильности миРНК. Исследования фазы I-II показали снижение уровня транстиретина в плазме до 90% при отсутствии серьезных побочных эффектов. Результаты были особенно важны в контексте остановленного ранее исследования аналогичного препарата ревусирана (NCT02319005, ENDEAVOUR). Это исследование фазы III было остановлено в связи со смертями в группе пациентов, получавших препарат, несмотря на его эффективность и отсутствие прямых доказательств того, что причиной смерти был прием препарата [69].

В настоящее время инициированы 2 исследования фазы III вутрисирана - HELIOS-A (больные с полиневропатией) и HELIOS-B (655 пациентов с ТТА, КМП и СН). Результаты исследования HELIOS-B ожидаются в 2024 г.

Геномное редактирование

Геномное редактирование (ГР) подразумевает перманентное изменение геномной ДНК клетки. Пожизненный терапевтический эффект после однократного применения ГР принципиально отличает данный подход от остальных вариантов генной терапии. Это единственный метод терапии наследственных заболеваний, который является этиотропным и позволяет полностью восстановить дефект гена. Теоретически ГР может быть использовано для исправления любой мутации. Однако проблема такого подхода заключается в том, что ГР следует разрабатывать отдельно для каждой мутации, а себестоимость такой разработки очень высока, так как каждая мутация в отдельности встречается редко даже в случае относительно частых моногенных заболеваний и носителей конкретной мутации немного. Поэтому даже ГР в первую очередь начали использовать для разработки терапии, подходящей для максимального числа пациентов с разными мутациями. Например, описанный выше пропуск экзонов при МДД помогает пациентам с довольно большим разнообразием мутаций, при этом ГР позволяет добиться пропуска экзонов не на транскрипционном уровне, что требует постоянного введения препарата, а на уровне ДНК (рис. 5).

Эффект такого лечения при редактировании медленно делящихся клеток будет пожизненным, а при редактировании прогениторных клеток эффект будет передаваться их потомству. Несмотря на то что первооткрыватели главного геномного редактора современности (CRISPR/Cas9) уже получили Нобелевскую премию, цикл разработки лекарственных средств так долог, что пока ни один из препаратов этой категории для лечения КМП не дошел до фазы III клинических исследований. Тем не менее ниже приведен пример одной из самых перспективных разработок. Для большинства препаратов для генной терапии устанавливают ускоренные процедуры одобрения, а некоторые уже одобрены для лечения других наследственных заболеваний, поэтому можно рассчитывать на скорое появление терапии для КМП на основе ГР.

ГР может быть использовано многочисленными способами для лечения наследственных заболеваний, часть из которых отражена на рис. 5. В основе геномного редактирования как инструмента лежит очень точное целенаправленное разрезание ДНК [70]. В случае CRISPR/Cas9 разрезает ДНК нуклеаза Cas9, а место ее разреза определяется последовательностью специальной РНК, входящей в состав нуклеопротеидного комплекса. РНК называется направляющей (нРНК), часть которой отвечает за связывание с нуклеазой, а часть длиной в 21 нуклеотид определяет, в каком месте генома будет произведен разрез.

Само же редактирование происходит системой клеточной репарации по одному из двух основных путей: негомологичное соединение концов (НГСК) ДНК и гомологичная репарация. Первый путь в клетке преобладает, подвержен ошибкам и поэтому часто приводит к небольшим делециями или вставкам в месте разрыва. Второй путь возможен только в делящихся клетках, для его реализации необходима донорная ДНК, гомологичная месту разрыва, которая используется в качестве матрицы для репарации. При репарации случайных разрывов, периодически происходящих в клетке, матрицей является гомологичная хромосома. В случае геномного редактирования вместе с нуклеазой Cas9 и нРНК добавляют молекулу ДНК с нормальной последовательностью гена. В терапии могут быть использованы оба подхода. Гомологичная репарация позволяет заменять поврежденный фрагмент гена нормальной последовательностью, однако технически это крайне сложная задача. Во многих случаях терапевтический эффект достижим при использовании НГСК. Например, описанный выше пропуск экзонов можно обеспечить, разрушив сайты сплайсинга в ДНК. При заболеваниях, обусловленных синтезом неправильной формы белка, достаточно выключить/нокаутировать ген с мутацией [71].

Геномное редактирование для лечения транстиретинового амилоидоза

В разделе "РНК-интерференция" были описаны подходы уменьшения экспрессии транстиретина на посттранскрипционном уровне. С помощью геномного редактирования можно уменьшить экспрессию мРНК и соответствующего белка, нокаутировав ген TTR на уровне ДНК. Главное преимущество такого подхода - возможность однократного применения препарата.

NTLA-2001 (Intellia Therapeutics) разработан для лечения обеих форм ТТА и в настоящий момент проходит первую фазу клинических исследований (NCT04601051). Исследование инициировано в 2020 г. и результаты оценки первичных конечных точек ожидаются в марте 2025 г., однако уже сейчас опубликованы очень обнадеживающие данные [72]. NTLA-2001 является препаратом для геномного редактирования с помощью технологии CRISPR/Cas9; мРНК гена нуклеазы Cas9 и нРНК упакованы в липидные наночастицы. Наночастицы модифицированы для повышения тропизма к гепатоцитам, в кровотоке они покрываются аполипопротеином Е, что позволяет им связываться с рецепторами липопротеинов низкой плотности на поверхности гепатоцитов; нРНК выбрана так, чтобы нуклеаза Cas9 связывалась и максимально эффективно разрезала ДНК гена транстиретина независимо от конкретных мутаций у пациента и таким образом подходила любым пациентам с ТТА. NTLA-2001 вводили инфузионно и оценивали безопасность и эффективность. В дозировке 0,1 и 0,3 мг/кг массы тела препарат вызывал снижение уровня сывороточного транстиретина через 28 дней на 52 и 87% соответственно, без серьезных побочных эффектов. Запланировано исследование фазы II-III в 2023 г. [73].

Заключение

Несмотря на сложность и затратность разработки генотерапевтических препаратов, они постепенно входят в практическую медицину. К настоящему времени наибольшие практические успехи достигнуты в лечении прогрессирующих КМП в составе мультисистемных заболеваний, таких как прогрессирующая МДД (преимущественно дилатационный фенотип), болезнь Данона (гипертрофический фенотип) и транстиретиновый амилоидоз (гипертрофический фенотип). Активно ведутся научные разработки и преклинические испытания генотерапевтических препаратов для лечения изолированных кардиомиопатий, например ДКМП и РКМП, обусловленных мутациями в гене DES [71], MyBPC3-опосредованной ГКМП.

Литература/References

1.    Hershberger R.E., Givertz M.M., Ho C.Y., Judge D.P., Kantor P.F., McBride K.L., et al.; and ACMG Professional Practice and Guidelines Committee. Genetic evaluation of cardiomyopathy: A clinical practice resource of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med. 2018; 20 (9): 899-909. DOI: https://doi.org/10.1038/s41436-018-0039-z

2.    Wilde A.A.M., Semsarian C., Márquez M.F., Shamloo A.S., Ackerman M.J., Ashley E.A., et al.; Developed in partnership with and endorsed by the European Heart Rhythm Association (EHRA), a branch of the European Society of Cardiology (ESC), the Heart Rhythm Society (HRS), the Asia Pacific Heart Rhythm Society (APHRS), and the Latin American Heart Rhythm Society (LAHRS). European Heart Rhythm Association (EHRA)/Heart Rhythm Society (HRS)/Asia Pacific Heart Rhythm Society (APHRS)/Latin American Heart Rhythm Society (LAHRS) Expert Consensus Statement on the state of genetic testing for cardiac diseases. Europace. 2022; 24 (8): 1307-67. DOI: https://doi.org/10.1093/europace/euac030

3.    McKenna W.J., Maron B.J., Thien G. Classification, epidemiology, and global burden of cardiomyopathies. Circ Res. 2017; 121 (7): 722-30. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.117.309711

4.    Zhi-Hua Zhang, Fan-Qi Meng, Xiao-Feng Hou, Zhi-Yong Qian, Yao Wang, Yuan-Hao Qiu, et al. Clinical characteristics and long-term prognosis of ischemic and non-ischemic cardiomyopathy. Indian Heart J. 2020; 72 (2): 93-100. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ihj.2020.04.004

5.    Miron A., Lafreniere-Roula M., Steve Fan C.P., Armstrong K.R., Dragulescu A., Papaz T., et al. A validated model for sudden cardiac death risk prediction in pediatric hypertrophic cardiomyopathy. Circulation. 2020; 142 (3): 217-29. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.047235

6.    Sisakian H. Cardiomyopathies: Evolution of pathogenesis concepts and potential for new therapies. World J Cardiol. 2014; 6 (6): 478-94. DOI: https://doi.org/10.4330/wjc.v6.i6.478

7.    Salemi V.M.C., Mohty D., Altavila S.L.L., Melo M.D.T., Kalil Filho R., Bocchi E.A. Insights into the classification of cardiomyopathies: Past, present, and future directions. Clinics (Sao Paulo). 2021; 76: e2808. DOI: https://doi.org/10.6061/clinics/2021/e2808

8.    Bowles N.E., Bowles K.R., Towbin J.A. The "final common pathway" hypothesis and inherited cardiovascular disease. The role of cytoskeletal proteins in dilated cardiomyopathy. Herz. 2000; 25 (3): 168-75. DOI: https://doi.org/10.1007/s000590050003

9.    Authors/Task Force members; Elliott P.M., Anastasakis A., Borger M.A., Borggrefe M., Cecchi F., Charron P., et al. 2014 ESC Guidelines on diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy: The Task Force for the Diagnosis and Management of Hypertrophic Cardiomyopathy of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2014; 35 (39): 2733-79. DOI: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehu284

10.  Fourey D., Care M., Siminovitch K.A., Weissler-Snir A., Hindieh W., Chan R.H., et al. Prevalence and clinical implication of double mutations in hypertrophic cardiomyopathy: revisiting the gene-dose effect. Circ Cardiovasc Genet. 2017; 10 (2): e001685. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCGENETICS.116.001685

11.  Ingles J., Doolan A., Chiu C., Seidman J., Seidman C., Semsarian C. Compound and double mutations in patients with hypertrophic cardiomyopathy: Implications for genetic testing and counselling. J Med Genet. 2005; 42 (10): e59. DOI: https://doi.org/10.1136/jmg.2005.033886

12.  Nakajima T., Kaneko Y., Irie T., Takahashi R., Kato T., Iijima T., et al. Compound and digenic heterozygosity in desmosome genes as a cause of arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy in Japanese patients. Circ J. 2012; 76 (3): 737-43. DOI: https://doi.org/10.1253/circj.CJ-11-0927

13.  James C.A., Jongbloed J.D.H., Hershberger R.E., Morales A., Judge D.P., Syrris P., et al. International evidence based reappraisal of genes associated with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy using the clinical genome resource framework. Circ Genom Precis Med. 2021; 14 (3): e003273. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCGEN.120.003273

14.  Jordan E., Peterson L., Ai T., Asatryan B., Bronicki L., Brown E., et al. Evidence-based assessment of genes in dilated cardiomyopathy. Circulation. 20211; 144 (1): 7-19. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.053033

15.  Ingles J., Goldstein J., Thaxton C., Caleshu C., Corty E.W., Crowley S.B., et al. Evaluating the clinical validity of hypertrophic cardiomyopathy genes. Circ Genom Precis Med. 2019; 12 (2): e002460. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCGEN.119.002460

16.  Robinson H.K., Zaklyazminskaya E., Povolotskaya I., Surikova Y., Mallin L., Armstrong C., et al. Biallelic variants in PPP1R13L cause paediatric dilated cardiomyopathy. Clin Genet. 2020; 98 (4): 331-40. DOI: https://doi.org/10.1111/cge.13812

17.  Corrado D., Link M.S., Calkins H. Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. N Engl J Med. 2017; 376 (1): 61-72. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMra1509267

18.  Peters S. Advances in the diagnostic management of arrhythmogenic right ventricular dysplasia-cardiomyopathy. Int J Cardiol. 2006; 113 (1): 4-11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2005.12.015

19.  El Ghannudi S., Nghiem A., Germain P., Jeung M.Y., Gangi A., Roy C. Left ventricular involvement in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy - a cardiac magnetic resonance imaging study. Clin Med Insights Cardiol. 2015; 8 (suppl 4): 27-36. DOI: https://doi.org/10.4137/CMC.S18770

20.  Zghaib T., Te Riele A.S.J.M., James C.A., Rastegar N., Murray B., Tichnell C., et al. Left ventricular fibro-fatty replacement in arrhythmogenic right ventricular dysplasia/cardiomyopathy: prevalence, patterns, and association with arrhythmias. J Cardiovasc Magn Reson. 2021; 23 (1): 58. DOI: https://doi.org/10.1186/s12968-020-00702-3

21.  McMurray J.J., Pfeffer M.A. Heart failure. Lancet. 2005; 365 (9474): 1877-89. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)66621-4

22.  URL: https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-novel-gene-therapy-treat-patients-rare-form-inherited-vision-loss

23.  URL: https://clinicaltrials.gov/ct2/results?cond=&term=gene+editing&cntry=&state=&city=&dist=

24.  Venditti C.P. Safety questions for AAV gene therapy. Nat Biotechnol. 20211; 39 (1): 24-6. DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-020-00756-9

25.  Santiago-Ortiz J.L., Schaffer D.V. Adeno-associated virus (AAV) vectors in cancer gene therapy. J Control Release. 2016; 240: 287-301. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2016.01.001

26.  Gordon K., Del Medico A., Sander I., Kumar A., Hamad B. Gene therapies in ophthalmic disease. Nat Rev Drug Discov. 2019; 18 (6): 415-6. DOI: https://doi.org/10.1038/d41573-018-00016-1

27.  Mendell J.R., Al-Zaidy S.A., Rodino-Klapac L.R., Goodspeed K., Gray S.J., Kay C.N., et al. Current Clinical Applications of In Vivo Gene Therapy with AAVs. Mol Ther. 2021; 29 (2): 464-88. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2020.12.007

28.  Miller N. Glybera and the future of gene therapy in the European Union. Nat Rev Drug Discov. 2012; 11 (5): 419. DOI: https://doi.org/10.1038/nrd3572-c1

29.  Nguyen G.N., Everett J.K., Kafle S., Roche A.M., Raymond H.E., Leiby J., et al. A long-term study of AAV gene therapy in dogs with hemophilia A identifies clonal expansions of transduced liver cells. Nat Biotechnol. 2021; 39 (1): 47-55. DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-020-0741-7

30.  Spector L.P., Tiffany M., Ferraro N.M., Abell N.S., Montgomery S.B., Kay M.A. Evaluating the genomic parameters governing rAAV-mediated homologous recombination. Mol Ther. 2021; 29 (3): 1028-46. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2020.11.025

31.  Mendell J.R., Sahenk Z., Lehman K., Nease C., Lowes L.P., Miller N.F., et al. Assessment of systemic delivery of rAAVrh74.MHCK7.micro-dystrophin in children with duchenne muscular dystrophy: A nonrandomized controlled trial. JAMA Neurol. 2020; 77 (9): 1122-31. DOI: https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2020.1484

32.  URL: https://musculardystrophynews.com/news/fda-gives-dmd-gene-therapy-srp-9001-priority-review/

33.  Wilton-Clark H., Yokota T. Antisense and gene therapy options for Duchenne muscular dystrophy arising from mutations in the N-terminal hotspot. Genes. 2022; 13 (2): 257. DOI: https://doi.org/10.3390/genes13020257

34.  URL: https://www.genengnews.com/topics/genome-editing/gene-therapy/fda-lifts-clinical-hold-on-pfizer-dmd-gene-therapy-linked-to-patient-death/

35.  URL: https://annualmeeting.asgct.org/global/am22/late-breaking-abstract-publication.aspx

36.  Gabisonia K., Recchia F.A. Gene therapy for heart failure: New perspectives. Curr Heart Fail Rep. 2018; 15 (6): 340-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s11897-018-0410-z PMID: 30238397; PMCID: PMC6250586.

37.  Zhang H., Zhan Q., Huang B., Wang Y., Wang X. AAV-mediated gene therapy: Advancing cardiovascular disease treatment. Front Cardiovasc Med. 2022; 9: 952755. DOI: https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.952755

38.  Cannatà A., Ali H., Sinagra G., Giacca M. Gene therapy for the heart lessons learned and future perspectives. Circ Res. 2020; 126 (10): 1394-414. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.315855

39.  Hammond H.K., Penny W.F., Traverse J.H., Henry T.D., Watkins M.W., Yancy C.W., et al. Intracoronary gene transfer of adenylyl cyclase 6 in patients with heart failure: A randomized clinical trial. JAMA Cardiol. 2016; 1 (2): 163-71. DOI: https://doi.org/10.1001/jamacardio.2016.0008

40.  Abbs S., Bobrow M. Analysis of quantitative PCR for the diagnosis of deletion and duplication carriers in the dystrophin gene. J Med Genet. 1992; 29: 191-6.

41.  Manuvakhova M., Keeling K., Bedwell D. Aminoglycoside antibiotics mediate context-dependent suppression of termination codons in a mammalian translation system. RNA. 2000; 6 (7): 1044-55. DOI: https://doi.org/10.1017/S1355838200000716

42.  Welch E., Barton E., Zhuo J., et al. PTC124 targets genetic disorders caused by nonsense mutations. Nature. 2007; 447: 87-91. DOI: https://doi.org/10.1038/nature05756

43.  He F., Jacobson A. Nonsense-mediated mRNA decay: Degradation of defective transcripts is only part of the story. Annu Rev Genet. 2015; 49: 339-66. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-genet-112414-054639

44.  Siddiqui N., Sonenberg N. Proposing a mechanism of action for ataluren. Proc Natl Acad Sci USA. 2016; 113 (44): 12 353-5. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1615548113

45.  Konstan M.W., VanDevanter D.R., Rowe S.M., Wilschanski M., Kerem E., Sermet-Gaudelus I., et al; and ACT CF Study Group. Efficacy and safety of ataluren in patients with nonsense-mutation cystic fibrosis not receiving chronic inhaled aminoglycosides: The international, randomized, double-blind, placebo-controlled Ataluren Confirmatory Trial in Cystic Fibrosis (ACT CF). J Cyst Fibros. 2020; 19 (4): 595-601. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcf.2020.01.007

46.  URL: https://www.parentprojectmd.org/ppmd-urges-fda-to-conduct-a-full-review-of-ataluren-translarna/

47.  Campbell C., Barohn R.J., Bertini E., Chabrol B., Comi G.P., Darras B.T., et al.; Clinical Evaluator Training Groups. Meta-analyses of ataluren randomized controlled trials in nonsense mutation Duchenne muscular dystrophy. J Comp Eff Res. 2020; 9 (14): 973-84. DOI: https://doi.org/10.2217/cer-2020-0095

48.  McDonald C.M., Muntoni F., Penematsa V., Jiang J., Kristensen A., Bibbiani F., et al.; and Study 019 Investigators. Ataluren delays loss of ambulation and respiratory decline in nonsense mutation Duchenne muscular dystrophy patients. J Comp Eff Res. 2022; 11 (3): 139-55.

49.  van Deutekom J.C.T., Bremmer-Bout M., Janson A.A.M., Ginjaar I.B., Baas F., den Dunnen J.T., et al. Antisense-induced exon skipping restores dystrophin expression in DMD patient derived muscle cells. Hum Mol Genet. 2001; 10 (15): 1547-54. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/10.15.1547

50.  Summerton J. Morpholino antisense oligomers: the case for an RNase H-independent structural type. Biochim Biophys Acta. 1999; 1489 (1): 141-58. DOI: https://doi.org/10.1016/s0167-4781(99)00150-5

51.  Shirley M. Casimersen: First approval. Drugs. 2021; 81: 875-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s40265-021-01512-2

52.  URL: https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-targeted-treatment-rare-duchenne-muscular-dystrophy-mutation-0 (date of access February 06, 2023).

53.  Syed Y.Y. Eteplirsen: First global approval. Drugs. 2016; 76: 1699-704. DOI: https://doi.org/10.1007/s40265-016-0657-1

54.  Heo Y.A. Golodirsen: First approval. Drugs. 2020; 80: 329-33. DOI: https://doi.org/10.1007/s40265-020-01267-2

55.  Dhillon S. Viltolarsen: First approval. Drugs. 2020; 80 (10): 1027-31. DOI: https://doi.org/10.1007/s40265-020-01339-3

56.  Komaki H., Takeshima Y., Matsumura T., Ozasa S., Funato M., Takeshita E., et al. Viltolarsen in Japanese Duchenne muscular dystrophy patients: A phase 1/2 study. Ann Clin Transl Neurol. 2020; 7 (12): 2393-408. DOI: https://doi.org/10.1002/acn3.51235 Epub 2020 Dec 7.

57.  URL: https://musculardystrophynews.com/news/long-term-viltepso-prevents-motor-function-decline-dmd-boys/ (date of access February 06, 2023).

58.  Rapezzi C., Quarta C.C., Obici L., Perfetto F., Longhi S., Salvi F., et al. Disease profile and differential diagnosis of hereditary transthyretin-related amyloidosis with exclusively cardiac phenotype: An Italian perspective. Eur Heart Journal.,2013; 34 (7): 520-8. DOI: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehs123

59.  Chandrashekar P., Desai A.K., Trachtenberg B.H. Targeted treatments of AL and ATTR amyloidosis. Heart Fail Rev. 2022; 27: 1587-603. DOI: https://doi.org/10.1007/s10741-021-10180-z

60.  Benson M.D., Waddington-Cruz M., Berk J.L., Polydefkis M., Dyck P.J., Wang A.K., et al. Inotersen treatment for patients with hereditary transthyretin amyloidosis. N Engl J Med. 2018; 379 (1): 22-31. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1716793

61.  Prakash T.P., Graham M.J., Yu J., Carty R., Low A., Chappell A., et al. Targeted delivery of antisense oligonucleotides to hepatocytes using triantennary N-acetyl galactosamine improves potency 10-fold in mice. Nucleic Acids Res. 2014; 42 (13): 8796-807. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gku531

62.  Tanowitz M., Hettrick L., Revenko A., Kinberger G.A., Prakash T.P., Seth P.P. Asialoglycoprotein receptor 1 mediates productive uptake of N-acetylgalactosamine-conjugated and unconjugated phosphorothioate antisense oligonucleotides into liver hepatocytes. Nucleic Acids Res. 2017; 45 (21): 12 388-400. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkx960

63.  Viney N.J., Guo S., Tai L.-J., Baker B.F., Aghajan M., Jung S.W., et al. Ligand conjugated antisense oligonucleotide for the treatment of transthyretin amyloidosis: preclinical and phase 1 data. ESC Heart Fail. 2021; 8 (1): 652-61. DOI: https://doi.org/10.1002/ehf2.13154

64.  Fire A., Xu S., Montgomery M.K., Kostas S.A., Driver S.E., Mello C.C. (1998). Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 1998; 391 (6669): 806-11. DOI: https://doi.org/10.1038/35888

65.  Hayashi Y., Jono H. Recent advances in oligonucleotide-based therapy for transthyretin amyloidosis: Clinical impact and future prospects. Biol Pharm Bull. 2018; 41 (12): 1737-44. DOI: https://doi.org/10.1248/bpb.b18-00625

66.  Suhr O.B., Coelho T., Buades J., et al. Efficacy and safety of patisiran for familial amyloidotic polyneuropathy: A phase II multi-dose study. Orphanet J Rare Dis. 2015; 10: 109. DOI: https://doi.org/10.1186/s13023-015-0326-6

67.  Adams D., Gonzalez-Duarte A., O’Riordan W.D., Yang C.C., Ueda M., Kristen A.V., et al. Patisiran, an RNAi Therapeutic, for Hereditary Transthyretin Amyloidosis. N Engl J Med. 2018; 379 (1): 11-21. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1716153

68.  URL: https://www.medthority.com/news/2022/10/additional-results-from-the-apollo-b-phase-iii-study-of-patisiran-in-patients-with-attr-amyloidosis-with-cardiomyopathy-are-presented-at-heart-failure-society-of-america-annual-meeting.--alnylan-pharma/

69.  Judge D.P., Kristen A.V., Grogan M., et al. Phase 3 multicenter study of revusiran in patients with hereditary transthyretin-mediated (hATTR) amyloidosis with cardiomyopathy (ENDEAVOUR). Cardiovasc Drugs Ther. 2020; 34: 357-70. DOI: https://doi.org/10.1007/s10557-019-06919-4

70.  Ran F., Hsu P., Wright J., et al. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nat Protoc. 2013; 8: 2281-308. DOI: https://doi.org/10.1038/nprot.2013.143

71.  Kochergin-Nikitsky K.S., Lavrov A.V., Zaklyazminskaya E.V., Smirnikhina S.A. CRISPR/Cas9 mediated knockout of the DES gene alleles with desminopathyrelated heterozygous gain-of-function mutations. Meditsinskaya genetika [Medical Genetics]. 2021; 20 (7): 37-44. (in Russian) [Кочергин-Никитский К.С., Лавров А.В., Заклязьминская Е.В., Смирнихина С.АИспользование CRISPR/Cas9 для нокаута 

аллелей гена DES, несущих гетерозиготные gain-offunction мутациисвязанные с развитием десминопатии // Медицинская генетика2021. Т. 20, № 7. С. 37-44. DOI: https://elibrary.ru/item.asp?id=46620752]

72.  Gillmore J.D., Gane E., Taubel J., Kao J., Fontana M., Maitland M.L., et al. CRISPR-Cas9 In vivo gene editing for transthyretin amyloidosis. N Engl J Med. 2021; 385 (6): 493-502. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2107454 Epub 2021 Jun 26.

73.  URL: https://ir.intelliatx.com/news-releases/news-release-details/intellia-therapeutics-highlights-strategic-priorities-and-1 (date of access February 14, 2023).

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Дземешкевич Сергей Леонидович
Доктор медицинских наук, профессор (Москва, Россия)

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»