Персонифицированная медицина, принципы которой все шире внедряются в практику в последнее десятилетие, предполагает выбор тактики ведения конкретного больного исходя из результатов оценки его уникальных клинических, генетических, геномных и средовых характеристик. Очень
демонстративным сегодня является опыт использования принципов персонифицированной медицины в клинической онкологии. Доступное в настоящее время формирование фенотипического портрета опухолевых клеток с детальным описанием экспрессируемых ими рецепторов стало основой для развития таргетных терапевтических технологий. С помощью этих технологий можно индуцировать гибель опухолевых клеток (в т. ч. путем апоптоза) или блокировать их пролиферацию за счет индукции экспрессии соответствующих генов и стимуляции или ингибирования тех или иных рецепторов. Так, моноклональные антитела к эпидермальному фактору роста (панитумумаб, цитуксимаб) используют для лечения колоректального рака, в частности метастазирующего и рефрактерного к стадартным схемам химиотерапии. Прогнозирование эффективности моноклональных антител к эпидермальному фактору роста основано не только на оценке его экспрессии опухолевыми клетками, но и на определении активности его сигнальных путей (KRAS, BRAF, PIK3CA) [1]. Моноклональные антитела к эпидермальному фактору роста используют также и при немелкоклеточном раке легкого. Показано [2], что интенсивная экспрессия эпидермального фактора роста ассоциирована с заметно лучшим ответом на гефитиниб, увеличением продолжительности периода, предшествующего опухолевому прогрессировнию, а также большей выживаемостью.
При почечно-клеточном раке в качестве средства терапии первой линии в настоящее время используют ингибитор тирозин-киназы сунитиниб. Крупное мультицентровое проспективное исследование [3] продемонстрировало, что носительство 2 миссенс-мутаций гена рецепторов к сосудисто-эндотелиальному фактору роста сопряжено со снижением выживаемости без прогрессирования светлоклеточного рака почки. Следует подчеркнуть, что наряду с молекулярно-генетическими предикторами эффективности сунитиба идентифицированы и клинические детерминанты ее: так, развитие артериальной гипертензии – нежелательного эффекта данного ингибитора тирозин-киназы – одновременно сопряжено с увеличением выживаемости пациентов [4]. Таким образом, можно констатировать, что детерминанты эффективности препаратов, оцениваемые с позиций персонифицированной медицины, могут быть сопряжены с определенными клиническими параметрами.
Первым успешным опытом применения принципов в клинической нефрологии можно считать внедрение таргетных терапевтических агентов в практику ведения реципиентов почечного трансплантата. Так, фармакокинетика ингибитора кальцинейрина такролимуса, используемого для профилактики трансплантационной нефропатии, во многом зависит от полиморфизма генов, кодирующих ферменты, метаболизирующие этот препарат. Установлено, что наличие CYP3A5*1 аллеля ассоциировано с потребностью в больших дозах такролимуса [5]. Таким образом, типирование полиморфизма соответствующих генов может быть использовано для прогнозирования эффективности и расчета дозы иммунодепрессантов, используемых для фармакологической поддержки функции
почечного трансплантата.
Очень демонстративны результаты внедрения принципов персонифицированной медицины в педиатрическую нефрологию. Типирование белков, составляющих гломерулярный фильтр, в т. ч. мембранных протеинов подоцитов, расшифровка их генов и описание клинических особенностей носительства отдельных их аллелей не только позволили идентифицировать причину развития многих вариантов нефротического синдрома, развивающегося у детей и нередко отличающегося
наличием нескольких пациентов – членов одной семьи, но и способствовали более детальному пониманию универсальных механизмов развития и нарастания протеинурии [6]. Описанный еще в 1950-х гг. врожденный нефротический синдром финского типа был четко ассоциирован с соответствующими мутациями гена NPHS1, кодирующего нефрин – один из наиболее важных белков щелевой диафрагмы подоцитов [7]. Формирование или по крайней мере нарастание нефротического синдрома может быть также обусловлено мутациями гена NPHS2, кодирующего подоцин. Мутации гена подоцина (как правило, сопряженные с функциональной неполноценностью этого белка и как следствие – гломерулярного фильтра) могут играть роль в формировании нефротического синдрома
также и у взрослых [8, 9]. Более того, носительство отдельных мутаций гена подоцина, в т. ч. тех, которые не приводят к существенным изменениям в структуре и функции этого белка, могут обусловливать персистирование протеинурии и других признаков нефротического синдрома, в т. ч. когда морфологический вариант гломерулонефрита установлен и своевременно начата патогенетическая терапия по общепринятым схемам. Расшифровка наличия у больного мутации подоцитарных генов как причины резистентности нефротического синдрома к глюкокортикостероидам и/или цитостатикам позволит избегать
неоднократной смены терапевтических схем, опасного с точки зрения нежелательных явлений повышения дозы тех или иных лекарственных препаратов, а также увеличения продолжительности и затрат на обследование, направленное, например, на обнаружение тромбоза почечных вен, который также может быть сопряжен с “большой” протеинурией.
Количество генов-кандидатов на роль детерминант развития фокально-сегментарного гломерулосклероза постоянно увеличивается, среди них называют в т. ч. и ген инвертированного
формина 2, мутации которого ассоциированы, в частности, с нейропатией Шарко–Мари–Тута, при которой у определенной части пациентов развивается фокально-сегментарный гломерулосклероз. M. Sanchez-Ares et al. (2012) [10] описали семью пациентов – носителей мутации гена инвертированного
формина 2 в экзоне 6, страдающих фокально-сегментарным гломерулосклерозом. M. Barua et al. (2012) [11] в сентябре 2012 г. опубликовали результаты обследования 215 больных семейными формами фокально-сегментарного гломерулосклероза и 281 пациента, страдающего спорадической формой
данного заболевания, на наличие всех описанных мутаций гена инвертированного формина 2. Данные мутации были найдены у 20 из 215 пациентов с семейным фокально-сегментарным гломерулосклерозом и только у 2 из 281 больных спорадической формой данного заболевания. Гены-детерминанты фокальносегментарного гломерулосклероза могут в перспективе стать объектом для терапевтических вмешательств, например для замены дефектных участков в гене с помощью вирусов-векторов, направленной на предупреждение почечного заболевания у членов семьи – носителей соответствующей мутации.
В настоящее время диагностика “больших” наследственных заболеваний, характеризующихся в т. ч. поражением почек, возможна благодаря доступным методам типирования соответствующих генетических мутаций. Необходимо подчеркнуть, что сегодня своевременное распознавание этих
болезней приобрело особый смысл благодаря возможностям применения эффективных методов лечения, в первую очередь рекомбинатных биологических препаратов, замещающих отсутствующий или неполноценный продукт экспрессии соответствующего мутантного гена. Ярким примером тому служит болезнь Фабри – Х-сцепленный аутосомно-рецессивный дефицит α-галактозидазы, при котором во многих типах клеток (например, в эндотелиоцитах) и тканях (миокард, почечная ткань, кожа) накапливаются нейтральные сфинголипиды (церамид-тригезоксид и церамид-дигалактозид). Отложение этих сфинголипидов способствует гипертрофии и фиброзу соотвествующих органов, приводящих к их функциональной недостаточности [12]. Необходимо подчеркнуть, что многие
из пациентов, страдающих болезнью Фабри, первые признаки которой (акропарестезии, болевые “кризы Фабри”, кожные ангиокератомы) дебютируют в подростоковом возрасте, социально адаптированы, но на первый план в определении их долгосрочного прогноза выступают поражения внутренних органов. Среди этих поражений особое значение зачастую приобретает нефропатия, признаки которой относительно неспецифичны и продолжительно исчерпываются лишь умеренной протеинурией, но вероятность необратимого ухудшения функции почек драматически возрастает уже при умеренном снижении скорости клубочковой фильтрации [13].
Болезнь Фабри и связанное с ней почечное поражение все чаще сегодня фигурирует в ряду причин терминальной почечной недостаточности. S. Nakao et al. (2003) [14] определяли плазменную активность α-галактозидазы А у 514 мужчин, находившихся на программном гемодиализе, у 6 (1,2%) из них она оказалась заметно сниженной, а в дальнейшем у них были обнаружены новые или ранее описанные мутации гена, кодирующего α-галактозидазу А. У пяти из данных пациентов отсутствовали типичные клинические симптомы болезни Фабри – ангикератомы, акропарестезии, снижение потоотделения, вовлечение глаз, что позволяет говорить о своеобразном, преимущественно почечном, варианте болезни Фабри. У пяти больных была также выявлена типичная для болезни Фабри гипертрофия левого желудочка. P. Kotanko et al. (2004) [15] осуществили скрининг признаков болезни Фабри в 50 из 55 гемодиализных центров Австрии, включивший 2480 пациентов (80,1% из всей популяции больных, находившихся на программном гемодиализе в Австрии). У 85 (3,42%) пациентов активность α-галактозидазы А оказалась сниженной как в плазме крови, так и в лейкоцитах. У четырех мужчин – представителей этой группы (у троих из них болезнь Фабри диагностирована раньше) активность α-галактозидазы А была существенно сниженной, а при молекулярно-генетическом
анализе обнаружены мутации кодирующего ее гена. Таким образом, скрининг на наличие признаков болезни Фабри у гемодиализных пациентов позволил выявить еще одного нового пациента, а в целом частота этого заболевания у данной категории больных составила 0,161 %, что более чем в 10 раз
превышает известные величины распространенности болезни Фабри в общей популяции. Выполненное в Университете Jikei (Япония) измерение активности α-галактозидазы А у 450 мужчин, находившихся на программном гемодиализе и ранее не обследованных на предмет наличия у них болезни Фабри, позволило выявить 43-летнего мужчину с 20-летним диализным стажем, у которого активность данного фермента была снижена как в плазме крови, так и в лейкоцитах. У него не были обнаружены типичные клинические признаки болезни Фабри, например акропарестезии или сниженное потоотделение, но наряду с почечным поражением на стадии терминальной почечной недостаточности обнаруживалась и гипертрофия левого желудочка. Генетическое типирование мутаций гена α-галактозидазы А, ответственных за развитие болезни Фабри, оказалось успешным. Таким образом, скрининг на наличие болезни Фабри у мужчин, находившихся на программном гемодиализе, ранее не обследованных с целью ее диагностики, позволил выявить нового пациента, что составило 0,22 % среди всех обследованных [16].
Наряду с клинико-лабораторными проявлениями выраженность и характер течения болезни Фабри описывает также регистрируемая при морфологическом исследовании ткани почки, полученной при биопсии, выраженность загрузки гломерулярных эндотелиоцитов, мезангиоцитов, но особенно подоцитов и канальцевых эпителиоцитов нейтральными сфинголипидами [17]. Количество и распространенность сфинголипидных отложений, как и клинические признаки почечного процесса, при болезни Фабри в настоящее время удается уменьшать с помощью препаратов рекомбинантной
α-галактозидазы. D.P. Germain et al. (2007) [18] провели 20-недельное клиническое исследование, в котором применяли агалзидазу β; после его завершения лечение продолжили еще на 54 месяца. Спустя 54 месяца при морфологическом исследовании большинства пациентов было констатировано у них исчезновение глоботриазоцилцерамида из эндотелия капилляров кожи, миокарда, почек, а также подоцитов. У 41 из 54 пациентов креатининемия и скорость клубочковой фильтрации оставались стабильными; у 6 больных почечное поражение прогрессировало (все представители этой группы были старше 40 лет, у них исходно наблюдалась выраженная протеинурия, а при морфологическом исследовании ткани почек, полученной при биопсии, выявлялся гломерулосклероз).
Отдельно была предпринята попытка оценки влияния заместительной ферментной терапии с помощью агалзидазы β на клинические конечные точки – сердечно-сосудистые, почечные и церебральные осложнения, а также смертность [19]. С этой целью в 41 клиническом центре по схеме рандомизации 2 : 1 пациентам, страдающим болезнью Фабри, имевшим умеренно выраженную хроническую болезнь почек (протеинурия > 1 г/сут, вреатининемия – 1,6 ± 0,5 мг/дл), назначали плацебо или агалзидазу β (1 мг/кг каждые 2 недели вплоть до достижения суммарной продолжительности наблюдения 35 месяцев).
Осложнения, относившиеся к конечным точкам исследования, были отмечены у 42 % больных, получавших плацебо, и у 27 % получавших заместительную ферментную терапию. Применение
агалзидазы β приводило к достоверному увеличению периода, предшествующего развитию первого осложнения, что было особенно заметно в группе пациентов, исходно имевших расчетную скорость клубочковой фильтрации > 55 мл/мин/1,73 м2. Эти данные свидетельствуют в пользу необходимости максимально раннего распознавания болезни Фабри, возможного только при междисциплинарном диагностическом подходе и наличии соответствующих компетенций у терапевтов/врачей общей практики, нефрологов, кардиологов, ревматологов, неврологов, дерматологов. Разнообразие органных проявлений болезни Фабри может обусловливать ошибочную диагностику заболеваний из группы системных, что в свою очередь влечет за собой необоснованное применение иммуносупрессивной,
но не заместительной ферментной терапии [20].
“Точкой роста” для внедрения принципов персонифицированной медицины в клиническую нефрологию безусловно является и оценка вклада генетических детерминант в развитие различных хронических заболеваний почек. Так, первичный вариант фокально-сегментарного гломерулосклероза – одной из наиболее нозологически гетерогенных нефропатий – может быть, по крайне мере в части случаев, связан с носительством определенных вариантов соответствующих генов. Описаны ассоциации первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза, в т. ч. семейного [21], c отдельными вариантами гена опухоли Вильмса (WT-1 ген) [22], с которым также связывают формирование ВИЧ-ассоциированной нефропатии. Известен наследующийся по аутосомно-доминантному типу вариант первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза, развитие которого связано с мутациями гена потенциал-зависимых ионных каналов TRPC6, приводящими к увеличению амплитуды и продолжительности ионного тока.
Показано [23], что мутации данного гена также определяют увеличение экспрессии ядерного фактора транскрипции активированных Т-лимфоцитов различными клетками, включая подоциты. Этот процесс блокируется с помощью кальмодулин-зависимой киназы II, а также при назначении ингибиторов кальцинейрина, что объясняет, по крайней мере частично, высокую терапевтическую эффективность представителей данного класса лекарственных препаратов, в частности циклоспорина, при первичном фокально-сегментарном гломерулосклерозе.
Среди генов, мутации которых могут обусловливать развитие первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза, особое внимание привлекает кодирующий тяжелую цепь немышечного миозина 9 (MYH9), в большом количестве экспрессируемого подоцитами. Установлено, что у афроамериканцев носительство экзонов 14–23-го гена MYH9 сопряжено с увеличением вероятности развития первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза в 5 раз; они же обусловливают увеличение в 2,2 раза вероятности терминальной почечной недостаточности при гипертоническом поражении почек [24]. В целом определенные варианты гена MYH9 детерминируют развитие различных вариантов хронических заболеваний почек: так, B.I. Freedman et al. (2009) [25] выявили, что 13 из 15 известных полиморфизмов этого гена, как и Е1-гаплотип его, ассоциированы с терминальной почечной недостаточностью в исходе гипертонической нефропатии. У афроамериканцев названный гаплотип, как и отдельные полиморфизмы гена MYH9, приводят к увеличению вероятности необратимого ухудшения функции почек при диабетической нефропатии [26, 27].
Значение полиморфизма гена MYH9 в формировании предрасположенности к развитию почечного поражения подтверждено на экспериментальных моделях. Так, делеция этого гена из подоцитов приводит к быстрому развитию протеинурии и гломерулосклероза у мышей, подвергнутых действию адриамицина; у особей с нормальной подоцитарной экспрессией MYH9, напротив, адриамицин-индуцированной нефропатии не развивается [28]. Можно предполагать, что наличие отдельных
вариантов гена MYH9 оказывает определенное влияние на течение хронических заболеваний почек. W. Cheng et al. (2011) [29], обследовав 527 пациентов – коренных жителей Китая, страдавших IgA-нефропатией, показали, что носительство одного из вариантов гена MYH9 (rs11089788) сопряжено с достоверно более быстрым снижением расчетной скорости клубочковой фильтрации и является одной из независимых детерминант почечного прогноза.
Наряду с MYH9 первичный фокально-сегментарный гломерулосклероз может быть ассоциирован и с мутациями других подоцитарных генов. Развитие первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза у детей связывают с отдельными мутациями генов подоцина и ламинина [30]. Так,
у европейцев носительство R229Q-варианта гена подоцина приводит к увеличению вероятности развития первичного фокально-сегментарного гломерулосклероза на 20–40 % [31]. Подоцитарную дисфункцию, играющую заметную роль в развитии первичного фокально-сегментарного гломеруло-
склероза, связывают также с мутацией гена INF2, кодирующего экспрессируемый подоцитами белок формин [32].
Использование принципов персонифицированной медицины в клинической нефрологии безусловно расширит показания к назначению высокоселективных (таргетных) терапевтических стратегий. Одним из наиболее демонстративных примеров можно считать установленную сегодня эффективность
ритуксимаба – моноклональных антител к CD-20 рецепторам В-лимфоцитов – при первичной мембранозной нефропатии. Основанием к назначению этого препарата является в первую очередь установленное при мембранозной нефропатии преобладание В-лимфоцитов, экспрессирующих CD-20, в инфильтратах почечной ткани, особенно тубулоинтерстиции [33]. Применение ритуксимаба при первичной мембранозной нефропатии позволяет добиваться заметного снижения протеинурии вплоть до купирования нефротического синдрома [34], а также уменьшения выраженности морфологических
признаков поражения почечной ткани, в частности полного или частичного исчезновения субэпителиальных депозитов IgG4 и С3-фракции комплемента, а также регистрируемых при электронной микроскопии электронно-плотных депозитов и ультраструктурных признаков поражения подоцитов [35]. Область использования ритуксимаба в нефрологии, очевидно, в дальнейшем будет расширяться, например, за счет тяжелого резистентного к стандартным терапевтическим схемам почечного поражения при системных некротизирующих ANCA-ассоциированных васкулитах [36].
Возможность терапевтического управления генами с целью предупреждения или по крайней мере торможения развития почечных заболеваний пока недостижима в реальной клинической практике, однако в экспериментальных исследованиях уже получены весьма обнадеживающие результаты. Так, у крыс линии Dahl – одной из наиболее часто используемых моделей соль-чувствительной артериальной гипертензии – развитие нефросклероза во многом определяется заметным увеличением почечной экспрессии трансформирующего фактора роста-бета (ТФР-бета), особенно заметным при содержании животных на диете, богатой натрием. В свою очередь у животных, у которых ген, кодирующий ТФР-бета, был частично инактивирован, в условиях высокосолевого пищевого рациона степень повышения АД одинакова с особями – носителями интактного гена, однако в заметно меньшей степени увеличивается экскреция белка с мочой. Кроме того, у животных – носителей дефектного гена ТФР-бета в заметно меньшей степени выражено гломерулярное повреждение и тубулоинтерстициальный фиброз [37]. “Выключение” генов, кодирующих основные медиаторы гломерулосклероза и тубулоинтерстициального фиброза, может рассматриваться в перспективе как один из принципиально новых подходов к лечению хронических почечных заболеваний.
Таким образом, ближайшие перспективы внедрения персонифицированной медицины в нефрологию во многом определяются прогрессом молекулярной биологии и генетики. Идентификация генетических детерминант эффективности и нежелательных явлений лекарственных препаратов, а также
вариантов определенных генов, обусловливающих предрасположенность к почечным болезням, например, в связи с функциональной неполноценностью кодируемых ими белков (вазоактивные молекулы, протеины подоцитарных мембран, факторы репарации), позволит более точно предсказывать течение острых и хронических заболеваний и почек, более рационально выбирать тактику их лечения. Очевидно, что именно на основе принципов персонифицированной медицины
должны разрабатываться новые таргетные терапевтические стратегии, активирующие или блокирующие клеточные рецепторы, а также стимулирующие или угнетающие экспрессию соответствующих генов конкретными видами клеток. Именно в нефрологии особенно привлекательным могут стать те высокоселективные лекарственные препараты, которые не только подавляют ткань деструктивные реакции, но и способствуют реализации механизмов тканевой самозащиты и репарации, в перспективе – и таргетные молекулярно-генетические технологии, позволяющие управлять экспрессией генов, кодирующих медиаторы нефросклероза.