Чи можна «вимкнути» гіпертонію за допомогою генної терапії?

Що, як замість щоденного приймання таблеток від артеріального тиску пацієнтові в майбутньому буде достатньо однієї ін'єкції? Або навіть одного втручання, яке змінить роботу певного гена на роки?

На перший погляд це здається досить сміливим сценарієм. Проте дослідники вже експериментують із редагуванням геному для тривалого контролю артеріального тиску, а споріднений підхід — пригнічення експресії гена за допомогою малих інтерферуючих РНК (siRNA) — уже випробовують у лікуванні пацієнтів з гіперонією. Однією з головних мішеней для обох стратегій став ангіотензиноген (AGT) — вихідна молекула ренін-ангіотензин-альдостеронової системи (РААС).

Чому вчених зацікавив саме ангіотензиноген?

РААС давно є однією з основних фармакологічних мішеней у лікуванні артеріальної гіпертензії. Інгібітори АПФ зменшують утворення ангіотензину II, блокатори рецепторів ангіотензину перешкоджають реалізації його ефектів, а прямі інгібітори реніну діють ще на одному етапі цього каскаду. Але сучасні молекулярні технології дозволяють піднятися ще вище — до ангіотензиногену, з якого фактично починається цей ланцюг.

AGT переважно синтезується в печінці. Ренін розщеплює його з утворенням ангіотензину I, з якого надалі утворюється ангіотензин II — потужний вазоконстриктор та один із центральних регуляторів артеріального тиску. Звідси виникла приваблива терапевтична концепція:

↓ AGT → ↓ ангіотензиногену → ↓ активності РААС → ↓ артеріального тиску.

Але «вимкнути» цю мішень можна різними способами.

CRISPR: один раз відредагувати ген?

Один із найцікавіших експериментів був опублікований у журналі Hypertension ще у 2021 році. Науковці перевірили, чи може CRISPR/Cas9-редагування гена AGT безпосередньо в печінці забезпечити тривалий контроль артеріального тиску. Для доставки системи CRISPR/Cas9 до гепатоцитів дослідники використали аденоасоційований вірусний вектор AAV8. У результаті експресія AGT у печінці зменшилася приблизно на 40%, а концентрація циркулюючого ангіотензиногену — приблизно на 30%. А далі сталося найцікавіше.

У дорослих щурів зі спонтанною гіпертензією редагування AGT призвело до зниження вже підвищеного артеріального тиску. У молодих тварин втручання стримувало розвиток гіпертензії. Причому ефект не зникав через кілька днів або місяців: різницю в артеріальному тиску між генетично відредагованими та контрольними тваринами спостерігали навіть через рік після одноразового введення системи редагування.

Ще цікавішим було те, що дослідники навмисно не прагнули повністю ліквідувати синтез ангіотензиногену. Часткового пригнічення AGT виявилося достатньо для контролю тиску. І це має принципове значення. РААС потрібна організму не лише як «винуватець» гіпертензії — вона необхідна для нормальної адаптації до змін об'єму циркулюючої крові та натрієвого балансу.

Тому дослідники додатково перевірили реакцію тварин на обмеження натрію та введення фуросеміду. Часткове редагування AGT не позбавило тварин здатності відповідати на такий фізіологічний стрес. Результати виглядають багатообіцяюче, але є важливе застереження: це доклінічний експеримент на тваринах, а не доказ можливості «вилікувати» гіпертонію у людини.

Але можна не змінювати ДНК

Між щоденною таблеткою та незворотним редагуванням геному існує ще один надзвичайно цікавий варіант — RNA interference, або RNAi. У цьому випадку сам ген AGT залишається недоторканим. Мішенню стає його матрична РНК. Малі інтерферуючі РНК (siRNA) запускають деградацію відповідної мРНК, внаслідок чого гепатоцит починає виробляти значно менше ангіотензиногену.

Одним із препаратів, створених за цим принципом, є zilebesiran — експериментальна GalNAc-кон'югована siRNA, спрямована проти мРНК ангіотензиногену в гепатоцитах. І на відміну від CRISPR-редагування AGT, цей підхід уже досліджували у людей.

Одна ін'єкція — ефект протягом шести місяців

У 2023 році в The New England Journal of Medicine були опубліковані результати дослідження I фази zilebesiran.

У ньому взяли участь 107 пацієнтів із гіпертензією. Після одноразового підшкірного введення препарату дослідники спостерігали дозозалежне зниження концентрації ангіотензиногену. При дозах zilebesiran від 100 мг середнє зменшення концентрації ангіотензиногену перевищувало 90% у певні періоди спостереження. А дози від 200 мг асоціювалися зі зниженням систолічного артеріального тиску більш ніж на 10 мм рт. ст. і діастолічного — більш ніж на 5 мм рт. ст. на восьмому тижні.

Найголовніше — ефект одноразового введення зберігався до 24 тижнів. Це принципово інша модель фармакотерапії: не таблетка щодня, а потенційно кілька введень на рік.

KARDIA-1: концепцію перевірили у II фазі

Наступним важливим кроком стало рандомізоване дослідження KARDIA-1, результати якого у 2024 році опублікували в JAMA. До аналізу увійшли 377 пацієнтів із легкою та помірною артеріальною гіпертензією. Досліджували кілька режимів введення zilebesiran: 150, 300 або 600 мг раз на шість місяців, а також 300 мг раз на три місяці. Через три місяці всі досліджувані режими zilebesiran забезпечували статистично значуще зниження середнього 24-годинного систолічного артеріального тиску порівняно з плацебо.

Залежно від режиму різниця проти плацебо становила приблизно 14–17 мм рт. ст. Причому зниження тиску після одноразової дози зберігалося до шостого місяця. Серед пов'язаних із препаратом небажаних явищ найчастіше відзначали реакції в місці ін'єкції та легку гіперкаліємію. Водночас автори наголосили, що для встановлення довгострокової ефективності та безпеки потрібні подальші дослідження.

То це генна терапія чи ні?

Тут важливо не змішувати поняття.

• Zilebesiran не редагує геном. Він не змінює послідовність ДНК AGT. Це RNAi-терапія, яка тимчасово пригнічує експресію гена на рівні мРНК.
• CRISPR/Cas9 працює принципово інакше — втручання відбувається безпосередньо на рівні ДНК і потенційно може бути постійним.

Отже, сьогодні маємо своєрідну шкалу:

звичайні антигіпертензивні препарати → RNAi/ASO → редагування геному.

Перші потребують регулярного приймання. RNAi може забезпечувати ефект протягом місяців. А геномне редагування теоретично здатне забезпечити багаторічний або навіть постійний результат. Саме можливість переходу від регулярного лікування до одноразового втручання сьогодні привертає так багато уваги.

Чому не можна просто «вимкнути» AGT повністю?

Тому що біологія артеріального тиску значно складніша за один ген. По-перше, есенціальна артеріальна гіпертензія — полігенне та мультифакторне захворювання. Не існує одного «гена гіпертонії», видалення якого автоматично вилікує всіх пацієнтів.

По-друге, ангіотензин II виконує важливі фізіологічні функції. При дегідратації, крововтраті або зменшенні об'єму циркулюючої крові організму необхідно активувати РААС, щоб підтримати гемодинаміку. Тому надмірне або постійне пригнічення цієї системи може створити проблему саме тоді, коли організму терміново знадобиться підвищити артеріальний тиск.

Для звичайної таблетки є очевидне рішення — препарат можна відмінити. Дія siRNA поступово слабшає. А от зміни, внесені до ДНК за допомогою CRISPR, можуть залишитися назавжди.

Незворотність — головна перевага і головний ризик

Саме тут виникає фундаментальний парадокс геномного редагування. Те, що робить CRISPR настільки привабливим для лікування хронічного захворювання, одночасно робить його потенційно небезпечним: ефект не потрібно постійно підтримувати, але його може бути складно або неможливо скасувати. До цього додається проблема небажаного редагування інших ділянок геному — off-target effects, ефективності доставки компонентів системи саме до потрібних клітин та необхідності оцінювати наслідки втручання протягом багатьох років.

Для артеріальної гіпертензії планка безпеки особливо висока. Адже йдеться не про рідкісне смертельне генетичне захворювання без доступної терапії, а про стан, для якого вже існує великий арсенал ефективних препаратів.

Навіщо тоді потрібна така складна технологія?

Одна з відповідей — прихильність до лікування. Гіпертензія може роками не спричиняти виражених симптомів, але при цьому поступово збільшувати ризик інсульту, інфаркту, серцевої та ниркової недостатності. Препарат працює лише тоді, коли пацієнт його приймає. Технологія, здатна забезпечити стабільний фармакологічний ефект протягом кількох місяців після одного введення, частково усуває щоденний фактор прихильності.

Тому RNAi сьогодні виглядає особливо цікавим компромісом: ефект значно триваліший, ніж у традиційної таблетки, але втручання не передбачає постійної зміни геному. 

Чи означає це, що незабаром таблетки від тиску зникнуть з аптечних полиць? Ні.

Чи можна сьогодні вилікувати гіпертонію однією CRISPR-ін'єкцією? Також ні.

Але саме запитання «чи можна вимкнути гіпертонію?» вже не належить виключно до сфери наукової фантастики.

У тварин редагування AGT уже забезпечувало тривалий контроль артеріального тиску. У людей пригнічення тієї самої молекулярної мішені за допомогою RNAi дозволило знижувати тиск протягом місяців після одного введення. Можливо, майбутнє антигіпертензивної терапії полягатиме не лише у створенні нової таблетки. Можливо, наступним великим кроком стане можливість один раз дати клітині молекулярну інструкцію — і змусити її працювати місяцями або роками.

Читайте також Ліки на основі siRNA: як РНК-терапія виходить за межі рідкісних захворювань?