Исследователи UNSW руководят революционным подходом к лечению муковисцидоза с использованием мини-органов или аватаров легких и кишечника пациентов, чтобы проверить, как они будут реагировать на новейшие лекарства.
Исследователи UNSW разработали миниатюрные аватары из кишечника и легких, которые могут изменить подход клиницистов к лечению людей с муковисцидозом (МВ), наиболее распространенным генетическим заболеванием, ограничивающим жизнь, от австралийских детей.
Всего 50 лет назад ожидалось, что дети с МВ не доживут до своего пятого дня рождения. Сегодня прорывные препараты, такие как модуляторы CFTR, изменили представление о пациентах с МВ, позволив некоторым жить более 50 лет, но средняя продолжительность жизни в Австралии по-прежнему колеблется на уровне 35 лет.
Генетический фокус
Вместо того, чтобы лечить симптомы, модуляторы CFTR лечат дисфункциональные белки CFTR, которые связаны с более чем 2000 различными мутациями в гене CFTR. Поскольку их так много, невозможно использовать модуляторы CFTR в качестве универсального решения.
Хотя одобренные модуляторы Orkambi, Symdeko и Kalydeco нацелены на более распространенные мутации CFTR, чтобы принести пользу примерно 60 процентам пациентов с CF, не у всех пациентов наблюдается клиническое улучшение. Кроме того, оставшиеся 40% популяции МВ с редкими мутациями МВТР остаются без доступа к лечению.
Проблема усугубляется тем фактом, что модуляторы дорого обходятся системе здравоохранения – совокупные затраты на весь срок службы составляют около 250 000 долларов США на пациента в год.
Новый подход
Именно эти проблемы, с которыми сталкиваются специалисты по респираторным заболеваниям CF – неспособность нацелить лекарства на конкретные мутации CFTR отдельных лиц, плюс непомерно высокая стоимость модуляторов CFTR – привели к сотрудничеству с исследователями UNSW. Вместе они протестировали мини-органы, полученные из стволовых клеток, против различных модуляторов CFTR в централизованной лаборатории Исследовательского центра молекулярного и интегративного муковисцидоза (miCF).
Используя недавние открытия в биологии стволовых клеток, исследователи выделили клетки непосредственно из респираторной или кишечной ткани и призвали их масштабное расширение для создания мини-органов (органоидов). Поскольку эти органоиды были созданы из клеток пациентов с МВ, они фактически являются аватаром для этого человека. Другими словами, если препарат подействует на их аватар, то, скорее всего, он подействует на пациента. Эти органоиды криоконсервированы в биобанке miCF и в будущем могут быть протестированы против новых лекарств.
Поскольку работа выполняется в централизованном месте, обслуживающем всю Австралию, Исследовательский центр miCF также обеспечивает рентабельность программы аватаров, поскольку невозможно подготовить ячейки аватаров в каждом центре или лаборатории CF.
Национальная сеть
Биобанк miCF был основан исследователями UNSW в начале 2019 года. Он опирается на национальную сеть клиницистов, ученых и их институтов, работающих вместе с Исследовательским центром miCF, чтобы координировать закупку тканей в 11 клиниках CF по всей Австралии.
Согласившиеся доноры с МВ предоставляют ткани дыхательных путей и кишечника в участвующих участках, которые затем доставляются в Исследовательский центр miCF. Затем обученный персонал готовит органоиды, используя стандартные методы и меры контроля качества в Исследовательском центре miCF UNSW.
Исследовательская лаборатория miCF использует органоиды для выявления лекарств, чувствительных к лекарствам, от людей, не отвечающих на лечение. Из аватаров пациентов, идентифицированных как чувствительные к модуляторам CFTR, три были очень редкими мутациями CFTR. Технология аватара эффективно действует как хрустальный шар, что значительно снижает потребность в методе проб и ошибок при целевой терапии CFTR.
Исследовательская группа также тестирует способы исправить дефектный CFTR, добавляя правильную копию гена в клетки. Эти клетки служат неоценимым инструментом для улучшения текущего понимания CF и трансляционных исследований, направленных на разработку новых терапевтических агентов для борьбы с болезнью и формирования будущего точной медицины CF в Австралии.