Три видатні вчені отримали премію в розмірі 250 000 доларів США за свій вагомий внесок у розробку життєво важливої терапії для боротьби з генетичним захворюванням муковісцидозом, також відомим як кістозний фіброз (КФ). Ця відзнака, що має назву Премія Ласкера-ДеБейкі за клінічні медичні дослідження, була присуджена доктору Майклу Велшу з Університету Айови, Полу Негулеску з компанії Vertex Therapeutics та Хесусу (Тіто) Гонсалесу з Integro Theranostics. Вона є однією з цьогорічних Премій Ласкера — нагород у галузі біомедичних досліджень, заснованих у 1945 році, які часто називають «Американськими Нобелями» за їхню виняткову престижність та вплив на розвиток світової медицини.
«Це надзвичайно приємно», — зазначив Гонсалес, який раніше обіймав посаду старшого директора з біології у Vertex Therapeutics. Він розповів виданню Live Science, що «в медичних дослідженнях дуже рідко трапляється, щоб щось досягло пацієнтів і стало широко доступним, маючи такий драматичний ефект».
Революційна терапія для продовження життя
Лікування, відоме під назвою Трікафта (Trikafta), значно продовжує життя людей з муковісцидозом, додаючи їм десятиліття. Пацієнти, які починають терапію в дитинстві або підлітковому віці, мають змогу жити майже стільки ж, скільки люди без цього захворювання. Для порівняння, коли хворобу вперше виявили у 1930-х роках, більшість пацієнтів помирали в ранньому дитинстві. Навіть у 2010-х роках, до схвалення Трікафти у 2019 році, близько половини хворих на муковісцидоз помирали до 40 років.
«Сьогодні очікуваний середній вік виживання для людей з муковісцидозом, народжених між 2020 і 2024 роками та які мають доступ до лікування, становить 65 років», — написав доктор Ерік Соршер з Університету Еморі у своїй статті про премію, опублікованій у виданні The New England Journal of Medicine. Він додав, що «доступні прогнози свідчать, що здоров’я та довголіття можуть ще більше зрости, оскільки модулятори починають застосовуватися у молодшому віці».
Премія Ласкера «також повертає багато чудових спогадів, і справді зігріває серце, коли думаєш про всіх людей, з якими ти працював, і про весь час і зусилля», — додав Гонсалес. «Я просто сподіваюся, що люди розуміють, наскільки важко пройти цей шлях до кінця».
Витоки муковісцидозу: розуміння хвороби
Муковісцидоз — це спадкове захворювання, спричинене мутаціями в гені, відомому як CFTR. Коли цей ген функціонує належним чином, він дозволяє клітинам створювати всередині своїх мембран канали, через які можуть проходити заряджені частинки, так звані іони. Це, своєю чергою, дозволяє воді текти так, як належить, через тканини та допомагає таким органам, як легені, кишечник і підшлункова залоза, правильно виконувати свої функції.
Однак при муковісцидозі ген CFTR працює несправно, що призводить до накопичення густого, липкого слизу, який закупорює оболонки цих органів. Цей слиз забиває дихальні шляхи, підвищуючи ризик небезпечних інфекцій та утворення рубців у легенях. Він також може спричиняти проблеми з травленням, засвоєнням поживних речовин та передачею інсулінових сигналів, що суттєво погіршує якість життя пацієнтів.
Шлях до відкриття: внесок кожного вченого
Лабораторні дослідження, проведені Велшем у 1980-х та 1990-х роках в Університеті Айови, заклали основу для створення Трікафти — препарату, який впливає на молекулярну причину більшості типів муковісцидозу. Університет Айови відомий своїми потужними медичними дослідженнями, і робота доктора Велша є яскравим підтвердженням цього. Працюючи з клітинами дихальних шляхів людей, хворих на це захворювання, Велш та його колеги розкрили «фізіологічні наслідки» найпоширенішої генетичної помилки, що спостерігається у пацієнтів з муковісцидозом.
Їхня робота показала, що цей дефект у гені CFTR, відомий як дельта-f508, призводить до того, що заряджені частинки не можуть легко проходити через канали в клітинній мембрані. Мутація означає, що канали фактично ніколи не досягають поверхні клітини, тому іони залишаються заблокованими. У різних експериментах, що передбачали охолодження клітин під час їхнього росту в лабораторних чашках, Велш продемонстрував, що канал можна змусити досягти поверхні клітини і таким чином краще транспортувати іони.
Тим часом, будучи постдокторським дослідником у лабораторії Нобелівського лауреата Роджера Цзена, Гонсалес став співавтором системи, яка могла точно відстежувати потік іонів через клітинні мембрани в реальному часі. Початковим натхненням для створення цієї системи було вивчення роботи мозку, оскільки рух іонів через мембрани дозволяє клітинам мозку функціонувати, за його словами. Але система також виявилася ідеальною для тестування потенційних нових препаратів проти муковісцидозу, розроблених для усунення проблем з транспортом іонів.
«Це дозволило нам щодня скринінгувати десятки тисяч сполук», — сказав Гонсалес. «У той час як електрофізіологія, стандартний метод глибокого вивчення іонних каналів, була дуже повільною, дозволяючи тестувати лише кілька сполук на день».
Дослідники вдосконалили процес для пошуку препаратів проти муковісцидозу в біотехнологічній компанії Aurora Biosciences, яку пізніше придбала Vertex Pharmaceuticals. Компанія Vertex Pharmaceuticals є однією з провідних у галузі розробки інноваційних лікарських засобів, зокрема для рідкісних захворювань.
Негулеску, який також працював в Aurora, а потім у Vertex, керував проєктом скринінгу молекул, щоб з’ясувати, як вони впливають на транспорт іонів. Його команда шукала «потенціатори», які посилюють потік іонів, та «коректори», які допомагають переміщувати канали у правильне положення в клітинній мембрані. Ці зусилля призвели до схвалення кількох ітерацій препаратів проти муковісцидозу — у 2012, 2015 та 2018 роках — перш ніж остаточно призвели до схвалення Трікафти у 2019 році.
Коли вони почали отримувати дані з найперших випробувань свого препарату першого покоління на людях, Гонсалес згадав: «Це було надзвичайно захоплююче, тому що тоді це стало дуже реальним. Це як: “Ого, це не просто теорія; це справді працює на пацієнтах”».
Трікафта поєднує в собі три препарати, які ефективно лікують більшість людей з муковісцидозом. Її використання зменшило кількість трансплантацій легень та госпіталізацій через інфекції серед людей з цим захворюванням, а також покращило якість життя пацієнтів, згідно із заявою Фонду премії Ласкера.
«Досягнення Велша, Гонсалеса та Негулеску дають людям з муковісцидозом шанс процвітати зараз і планувати яскраве майбутнє», — йдеться в заяві.
Інші визначні відкриття, відзначені премією Ласкера
Цього року також були вручені дві додаткові Премії Ласкера: одна за фундаментальні дослідження та ще одна за особливі досягнення в медичній науці.
Перша премія дісталася Дірку Гьорліху з Інституту Макса Планка мультидисциплінарних наук у Німеччині та Стівену Макнайту з Південно-західного медичного центру Університету Техасу. Інститут Макса Планка є однією з найавторитетніших наукових установ у світі, а Університет Техасу також має значні дослідницькі потужності. Ці двоє дослідників виявили недооцінені ролі доменів низької складності — складних ділянок білкових послідовностей, які є надзвичайно важливими для того, як клітини організовують свій внутрішній простір, а також дослідили, як ця організація порушується при захворюваннях.
Остання премія була присуджена Люсі Шапіро зі Стенфордського університету на знак визнання її 55-річної кар’єри в біомедичних науках, протягом якої вона змінила розуміння біологами того, як бактеріальні клітини діляться та розвиваються. Стенфордський університет, розташований у Каліфорнії, є одним з провідних світових наукових центрів. Зокрема, її робота підкреслила важливість просторової організації всередині бактеріальних клітин та її зв’язок з їхньою внутрішньою роботою. Її також відзначили як директора-засновника Департаменту біології розвитку Стенфорда, створеного у 1989 році, а також як важливого консультанта світових лідерів з таких питань, як антибіотикорезистентність, нові інфекційні захворювання та біологічна війна. Антибіотикорезистентність, що є глобальною загрозою, виникає, коли бактерії розвивають здатність протистояти антибіотикам, що ускладнює лікування інфекцій.
