β-thalassemia вызывается мутациями гена β-globin, приводящими к снижению ( β⁺) или отсутствию ( β⁰) продукции гемоглобина. Продолжительность жизни пациентов в последнее время увеличивалась, но для этого необходимы постоянные трансфузии при transfusion-dependent thalassemia (TDT) и хелирование железа¹. Трансплантации аллогенных hematopoietic stem cell (HSC) являются лечебными с выживаемостью без талассемии, превышающей 80%. Однако, это доступно очень немногим пациентам и ассоциирует с болезненностью, отторжением и болезнью graft-versus-host². Генотерапия с помощью аутологических HSCs, модифицированных, чтобы экспрессировать β-globin представляет собой потенциальное лечение.

Генотерапия HSC с помощью lentiviral векторов предоставила доказательства безопасности и долговременной эффективности при разных генетических болезнях³. Синдромы β-thalassemia находятся среди наиболее часто встречающихся моногенных болезней во всем мире, при этом насчитывается 60000 детей, рождающихся ежегодно с тяжелым TDT⁴. первые исследования по генотерапии и проводимые клинические испытания отмечают безопасность и клиническую успешность, в виде независимости от переливаний крови, достигаемой у пациентов с менее тяжелыми мутациями β-thalassemia (non- β⁰/ β⁰) и у трёх из 9 пациентов с β⁰/ β⁰ или более тяжелыми β⁺ мутациями^5,6. Ранее мы показали, что GLOBE lentiviral вектор улучшает эритропоэз у пациентов с CD34⁺ клетками⁷ и исправляет thalassemia у мышиных моделей^8,9, при отсутствии вызываемой вектором токсичности или туморогенности¹⁰. На базе этих результатов мы приступили к фазе 1/2 клинических испытаний по генотерапии пациентов с TDT, используя уменьтшение токсичности за счет использования treosulfan-thiotepa. Ступенчато-образная разработка базировалась на доказательствах безопасности, это позволило включить подростков и детей. Чтобы избежать отлавливания внутривенно введенных HSCs фильтрующими органами, мы доставляли клетки внутрь кости, исходя из предположения, что будет происходить раннее гематопоэтическое восстановление по преимуществу с долговременным благоприятным исходом^11-15. Мы разработали мышиную модель для тестирования этой гипотезы. Клон-негативные клетки, экспрессирующие luciferase¹⁶ вводили внутрь кости или внутривенно. Было показано с помощью иммуно-флуоресценции, что инъекции внутрь кости предпочтительны для непосредственного накопления в пространствах костного мозга, они ограничивают неспецифические потери вне мишеней (Extended Data Figs. 1 and 2a,b). У мышей с введением внутрь кости, клетки, которые распространялись внутри инъецируемой бедренной кости, персистировали в течение 7 дней и обнаруживались и в др. гематопоэтических регионах на 10-й день. Меньше клеток задерживалось в лёгких и печени-селезенке и наблюдалось более эффективное восстановление тромбоцитов с достоверно более высоким приживлением на 2 и 4 мес. обнаруживалось у мышей с инъекциями внутрь кости по сравнению с внутривенным введением (Extended Data Fig. 2). Сравнительнрое исследование у мышей и не человекообразных приматах показало, что внутрикостные инъекции приводят к более высокой частоте восполнения клетками, чем при внутривенных инъекциях¹⁷ и значительному снижению задержания в др. органах¹⁸.

Между сентябрем 2015 и декабрем 2017, 10 пациентов были внесены в список и 9 подверглись лечению (1 patient did not meet inclusion criteria). Эффективный исход получен дя 7 пациентов спустя более 12 мес. после декабря 2017. Все пациенты нуждались в трансфузиях перед генотерапией (median 255 ml/kg^-1/per year, в пределах 197-324 ml kg^-1), несколько мутаций ( β⁰ или тяжелые β⁺ IVS I-110) и в среднем прошло около 18 мес. (в пределах 1-28 мес.) (Table 1). Три участника обнаруживали слабую или среднюю перегрузку печени железом. A median of 31х10⁶

< a href="https://www.nature.com/articles/s41591-018-0301-6/tables/1"> Table 1 Characteristics of participants, drug product and treatment

Мы во время испытания в фазе 1/2 (NCT02453477) с введением внутрь кости HSCs, трансдуцируемых с помощью lentiviral вектора GLOBE выявлено быстрое гематопоэтическое восстановление в среднем в 37.5% (в пределах 12.6-76.4%) в гематопоэтических предшественниках при числе копий вектора на клетку (VCN) в 0.58 (ы пределах 0.10-1.97) в эритроидных предшественниках в течение 1 года, при отсутствии клонального доминирования. Потребность в трансфузиях у взрослых была снижена. У трех детей трансфузии были прекращены после генотерапии и они далее не зависели от переливаний. У молодых в присутствии высокого показателя VCN во внесенных гематопоэтических клетках наблюдался более благоприятный исход.