З моменту операції минуло два роки, і завдяки йому хлопчик зміг увійти в нормальне сімейне життя, не пошкодивши шкіру на тілі навіть при мінімальних дотиках. Подекуди у нього почало рости волосся, і навіть рани стали нормально гоїтися.
Хвороба крила метелика - рідкісне генетичне захворювання, яким страждає менше одного з мільйона людей.
Це викликано мутаціями гена, який кодує вироблення білків (колагену та ламініну), які прив’язують шкіру (епідерміс) до інших шарів шкіри під нею. Порушення утворення згаданих якірних білків призводять до утворення пухирів, хронічних ран і виразок.
Хвороба в розмові називається «хвороба крила метелика», оскільки шкіра настільки м’яка, що розривається, як крила метелика.
Невеликий, семирічний сирійський хлопчик, який також втік до Німеччини у 2013 році зі своїми батьками, також страждав цією хворобою. Перебіг хвороби погіршився, і хлопчик майже по всьому тілу втратив епідерміс, верхній шар шкіри.
Експериментальне лікування
Єдині неушкоджені плями були на одному з його стегон і на голові. Хлопчик страждав від сильного болю, і шкіра заразилася кількома видами бактерій по всьому тілу. Спочатку німецькі лікарі намагалися пересадити трансплантат його батькові, але через два тижні його тіло відмовилось від трансплантації.
Після п’яти тижнів у ліжку ситуація дитини настільки погіршилася, що в лікарні розглядали питання паліативної допомоги. Однак батькові хлопчика повідомили про можливість експериментального лікування. Лікарі запропонували можливість пересадки генетично модифікованих культур шкіри, що врешті-решт врятувало хлопчика.
Німецькі лікарі зв’язалися з Мікеле Де Лука з університету Модени в Італії, експерта з біології стовбурових клітин епітелію. Як сказав Де Лука The Washington Post, "оскільки дитина помирала, ми були змушені зробити щось драматичне".
Стовбурові клітини та модифікація генів
Дослідники взяли зразки тканин у хлопчика з ділянок, на які не впливали пухирі, тобто з пахової області. Із зразків вони відібрали клітини, з яких виростили нові шкірні трансплантати. Вони використовували стовбурові, але недиференційовані клітини, які можуть спеціалізуватися та трансформуватися у всі типи тканин.
Пересадка таких культур була б недостатньою для цього хлопчика. Це пов’язано з тим, що кожна окрема клітина та нещодавно вирощена тканина все одно містила б проблемну мутацію гена LAMB3, що означало б, що шкіра, вирощена із стовбурових клітин хлопчика, буде поводитися як раніше і створювати болючі пухирі та рани.
З цієї причини дослідники застосували генну техніку, яка видаляла мутацію зі стовбурових клітин. Вони використали вірусний вектор, який першим вставляв здорові копії гена LAMB3 у клітини, щоб вирости пластинки шкіри розміром від 50 до 150 сантиметрів.
Вчені виростили мініатюрні серця, що б'ються зі стовбурових клітин
Подолання ризиків
Вони використовували ці пластини як трансплантати протягом декількох місяців. Під час двох операцій лікарі поклали їх на шкіру на руках, ногах, спині та грудях. Ризик процедури був високим, хлопчик міг знову відкинути трансплантати. Крім того, генетична модифікація клітин збільшувала можливість пухлин.
У разі лікування сирійського хлопчика, через кілька місяців генетично модифікованої шкіри, трансплантати повністю інтегрувалися в шкіру і почали відновлюватися.
"Після того, як він отримав нову шкіру, клінічна ситуація хлопчика значно покращилася", - сказав Де Лука журналісту Popular Science. Випадок, курс лікування, методи та результати були описані цієї середи в престижному журналі Nature.
Процес відбору зразків шкіри, генетичної модифікації та імплантації. Фото - Новини та погляди/Природа
Імплантовані шкірні пластини складалися з до трьох типів клітин, голоклонів, мерклонів і параклонів. Різниця між ними полягає в їх так званій диференціації, тобто в тій мірі, в якій вони спеціалізовані.
Параклони є найбільш диференційованими, мероклони утворюють проміжну стадію, а голоклони - найменш диференційовані стовбурові клітини, які мають вирішальне значення для можливості регенерації шкіри після трансплантації. Вони дають початок всім іншим поколінням клітин.
Здорова шкіра оновлюється приблизно раз на місяць, а це означає, що всі диференційовані клітини замінюються новими.
Через чотири місяці після операції шкіра хлопчика містила лише нові мероклони та параклони, оригінали довелося замінити активністю голоклонів, які повинні зберегти цю функцію. Приблизно через десять днів вони почали ділитися. Через місяць нові регенеровані клітини замінили зниклі 80 відсотків шкіри хлопчика.
З моменту операції минуло два роки, і завдяки йому хлопчик зміг увійти в нормальне сімейне життя, не пошкодивши шкіру на тілі навіть при мінімальних дотиках. Подекуди у нього почало рости волосся, і навіть рани стали нормально гоїтися.
"Як тільки ви регенеруєте шкіру, стовбурові клітини в ній постійно вироблятимуть нові клітини шкіри, як у здорової людини. Усі наявні у нас дані свідчать про те, що це буде постійною ситуацією ", - сказав він Guardian De Luca.
Вдячні батьки
Пізніше хлопець та його батьки відвідали італійських дослідників, які підготували для нього генетично модифіковану шкіру. Як описав Де Лука, "його батьки дуже вдячні і стверджують, що їхнє життя повністю змінилося". Під час візиту хлопець навіть почав сам знімати одяг і "був настільки задоволений своєю новою шкірою, що хотів цим похвалитися".
Цей випадок являє собою прогрес у дослідженнях стовбурових клітин та генній терапії. Сьогодні використання клітин у регенеративній медицині дуже обмежене, і випадок із сирійським хлопчиком був винятком, коли влада схвалила використання малоперевіреної експериментальної терапії.
Однак успіх лікування відкриває нові можливості для використання комбінованої клітинної та генної терапії, яка може бути використана для інших форм шкірних розладів, навіть у випадку постраждалих від опіків.
У більшості випадків ці пацієнти покладаються на донорські трансплантати, які імунна система може не лише відхилити, але й потребує довічного прийому імунодепресантів. Використання генетично модифікованих стовбурових клітин повністю виключить таке лікування.
Лікування не є ідеальним, у випадку пацієнтів, які страждають на хворобу крила метелика, це скоріше питання вирішення симптомів. Крім того, хвороба має тенденцію проявлятися в травному тракті та легенях, де метод терапії стовбуровими клітинами не може бути використаний.