ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ЛЕЧЕНИЮ НЕКОТОРЫХ АТЕРОГЕННЫХ НАРУШЕНИЙ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ

Благодаря исследованиям клеточных механизмов атеросклероза в последние годы значительно углублены представления об основных звеньях начального (доклинического) этапа его развития. Ключевым звеном данного этапа является расстройство гомеостаза клеток эндотелия сосудов. Следующее важное звено – это нарушение взаимодействия названных клеток с другими клеточными пулами (лейкоцитами, тромбоцитами и т.д.), принимающими участие в различных проатерогенных реакциях. К основным звеньям начальной стадии развития атеросклероза также можно отнести запуск воспалительного каскада в эндотелиальных клетках, усиление трансмембранного проникновения липидных молекул в субэндотелиальный слой сосудов, привлечение клеток воспаления к данному участку сосуда, выброс медиаторов воспаления из субэндотелиального слоя в просвет сосуда.

Не менее важную роль в развитии атеросклероза играют нарушения образования оксида азота и многообразные провоспалительные и проатерогенные процессы, которые запускаются в клетках эндотелия под воздействием неблагоприятных факторов и рассматриваются в настоящее время многими учёными в качестве потенциальных мишеней для таргетной антиатерогенной терапии (Botts SR. et al., 2021). В настоящий момент известно два препарата иммуномодулирующего действия, которые успешно завершили третью фазу клинического исследования антиатерогенного эффекта у пациентов с высоким сердечно-сосудистым риском и повышенным уровнем С-реактивного белка: канакинумаб (препарат из группы моноклональных антител, селективный ингибитор интерлейкина-1) и колхицин, имеющий широкий спектр клеточных эффектов, включая подавление подвижности моноцитов и нейтрофилов, а также снижение активности инфламмосомного комплекса. Было показано, что выраженность снижения рисков сердечно-сосудистых катастроф была прямо пропорциональна степени снижения уровня СРБ в плазме крови пациентов. Это подтверждает значимость воспаления в патогенезе атеросклероза и перспективность таргетной противовоспалительной терапии для данной группы пациентов (Engelen SE. et al., 2022).

В принятые и утверждённые на сегодняшний день стратегические рекомендации антиатерогенной терапии включены в качестве препаратов первой линии ингибиторы 3-гидрокси-3-метил-глютарил-коэнзима А (статины) и ингибиторы пропротеиновой конвертазы субтилизин-кексинового типа 9 (PCSK9), редуцирующие накопление окисленных ЛПНП в стенке сосуда и снижающие таким образом риск сердечно-сосудистых катастроф. В педиатрической практике данные группы препаратов применяются в случаях выявления генетически обусловленных нарушений обмена липидов, из которых наиболее распространена семейная гиперхолестеринемия. Практика широкого использования этих препаратов показала их недостаточную эффективность в контроле над липидным профилем, что, безусловно, требует внедрения персонализированного подхода к подбору антиатерогенной терапии у каждого пациента с учётом данных молекулярно-генетической диагностики. В результате исследований толл-подобные (Toll-like) рецепторы сосудистой стенки (отвечающие за врождённый иммунитет) и инфламмосомы были определены как ключевые причинные факторы сосудистого воспаления и атерогенеза, а разработанные селективные ингибиторы инфламмосом показали высокую эффективность их применения на доклиническом этапе ( Engelen SE. et al., 2022).

Эпигенетические вмешательства представляют широкий выбор мишеней для регуляции атерогенеза путём введения молекул, повышающих синтез оксида азота и снижающих активацию эндотелиальных клеток, а также влияющих на экспрессию генов (Neele A.E. et al., 2020). Так, препарат Апобеталон, влияющий на экспрессию гена аполипопротеина, оказывал в эксперименте на мышах как антиатерогенное (снижение уровня ЛПНП, повышение уровня ЛПВП), так и противовоспалительное действие (снижение уровня провоспалительных цитокинов в плазме).

Проводимые в последние десятилетия исследования человеческого генома позволили обнаружить тысячи регуляторных некодирующих последовательностей РНК, оказывающих непосредственное влияние на все физиологические и патологические процессы в организме человека, в т.ч. и на атерогенез. Применение некодирующих РНК представляет собой перспективное направление в терапии атеросклероза на донозологическом этапе. Данный подход базируется на коррекции молекулярных нарушений регуляции функции генов, участвующих в процессах атерогенеза. Исследования на мышах показали, что гиперэкспрессия микроРНК-30c подавляет микросомальный трансфер триглицеридов. Такая гиперэкспрессия была установлена и у пациентов, страдающих гиперхолестеринемией (Skuratovskaia D. et al., 2019), что, очевидно, имеет протективную функцию. Следовательно, стимуляция экспрессии микроРНК-30c может быть использована в качестве терапевтического метода. Другое семейство микроРНК, микроРНК-33, оказывает регуляторное влияние на липидный обмен путём подавления экспрессии генов АВСА1 и АВСG1 в гепатоцитах, что приводит к снижению уровня ЛПВП в плазме крови. Таким образом, использование антисмысловых антагонистов микроРНК-33 обуславливает повышение ЛПВП в плазме крови у пациентов.

МикроRНК-122, в высоких концентрациях вырабатываемая в гепатоцитах, активно участвует в липидном обмене, оказывая проатерогенное действие. На фоне приема статинов ее уровень в плазме снижается, что позволяет использовать данную молекулу как диагностический маркер эффективности терапии и выраженности атерогенных изменений. Она может использоваться и в качестве мишени для антиатерогенной терапии подобно микроРНК-33. На сегодняшний день проводятся доклинические исследования значимости и возможности практического применения в диагностике и лечении атеросклероза этих и многих других молекул. Однако фактически единственным препаратом антисмысловых олигонуклеотидов, в настоящее время используемым в клинической практике и одобренным Управлением по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, является препарат АСО второго поколения – 20-звенный 2’MOE химерный олигонуклеотид – мипомерсен (торговое название Kinamro, Ionis Pharmaceuticals Inc, США (ранее Isis Pharmaceuticals Inc), блокирующий синтез апобелка В100 (апоВ100) (Афанасьева О. И. и соавт, 2018).

Успехи в разработке наночастиц предоставили новые возможности в развитии антиатеросклеротической терапии (Nakhlband А. et al., 2018). Высокая аффинность наночастиц к рецепторам-мишеням обеспечивает их терапевтическую эффективность и минимальное количество побочных эффектов. Первой областью применения наномолекул в клинике стала разработка таргетных противоопухолевых агентов. На данном этапе развития медицины идет активная разработка молекул, направленных на лечение и других заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых. Сосудистая нанотерапия способна подавлять сосудистое воспаление (с помощью молекул простагландинов: препарат липокардиум), устранять дефекты апоптоза, ограничивать неоинтимальный рост (путем доставки молекул преднизолона), модулировать метаболизм липидов и снижать тромбообразование. В настоящее время в клинической практике используется препарат Липокардиум (для взрослых пациентов). В исследованиях на животных препарат показал снижение смертности при инфарктах и инсультах, уменьшение сосудистого повреждения и увеличение продолжительности жизни даже у животных, находившихся на высоколипидной диете. Таким образом, введение данного препарата в терапию пациентов с атеросклерозом обеспечивает кардиопротекцию благодаря противовоспалительному, антипролиферативному, липид-снижающему и цитопротективному действию.

Разработка лекарственных препаратов на основе моноклональных антител является еще одной активно развивающейся областью в современной фармакологии и иммунологии (Афанасьева О. И. и соавт., 2018). В настоящее время препарат, представляющий собой моноклональные антитела, специфичные к PCSK9, — эволокумаб, внедрён в клинические протоколы лечения атеросклероза, в т.ч. при семейных формах у детей. Гиполипидемический эффект данного препарата (снижение уровня ХС-ЛНП на 60% от исходного) объясняется образованием иммунного комплекса с циркулирующей в плазме молекулой PCSK9, что препятствует образованию комплекса с ЛНП-рецептором и способствует увеличению количества функционирующих рецепторов к ЛНП.

Немедикаментозная коррекция атерогенных нарушений играет не менее важную роль и включает в себя коррекцию образа жизни (нормализацию циркадных ритмов, ежедневную двигательную активность и регулярные занятия спортом) и питания (снижение доли жиров в рационе до менее чем 1/3 калорийности. При этом доля насыщенных жирных кислот должна составлять не более 10% калорийности. Рекомендуется увеличение доли полиненасыщенных жирных кислот и продуктов, замедляющих всасывание жиров в кишечнике. Исследования группы ученых показали весьма высокую значимость циркадных ритмов в регуляции всех метаболических процессов в организме, в т.ч. обмена липидов (McAlpine CS. et al., 2016). В экспериментах на мышах было установлено, что регуляция циркадных ритмов организма осуществляется на многих уровнях: от молекулярного до центрального гипоталамического. Экспрессия генов, участвующих в регуляции липидного обмена, также имеет цикличность в течение суток, как и активность энтероцитов и гепатоцитов, осуществляющих всасывание, транспортировку, расщепление и депонирование жиров. Определенная часть хроматина каждой клетки несет функцию кодирования молекул, осуществляющих циркадную регуляцию клеточных функций. Мутации в таких генах приводили у мышей к нарушениям циклов сон-бодрствование, укорочению времени сна и значимому повышению уровня холестерина в крови. Взаимоотношение между продолжительностью сна и уровнем липидов крови у человека остается неясным ввиду малого количества исследований, посвященных данной проблеме. Некоторые авторы приводят данные о повышении уровня липидов при укорочении сна, другие, напротив, о снижении, что требует дальнейшей исследовательской работы в данном направлении (Ekstedt M. et al., 2004; Kaneita Y. et al., 2008).

Последние достижения науки в области молекулярно-генетических и клеточных технологий позволяют разрабатывать новые рекомендации по профилактике и лечению многих заболеваний, а также – атерогенных нарушений. Данные разработки находятся в основном на стадии научных экспериментальных исследований. Многие из них в ближайшее время могут стать базисом для практической медицины.

Основными механизмами, поддерживающими баланс липидного обмена в интиме сосудов и в дифференцировавшихся в макрофаги моноцитах, являются рецепторы-мусорщики CD36 (scavenger receptor) и SR-A (scavenger receptor A) и отвечающие за эффлюкс холестерола белки-транспортеры ABCA1/ABCG1 (ATP binding cassette transporter 1 / ATP-binding ember 1) (Han X. et al., 2015). При нарушении взаимодействия этих механизмов из макрофагов образуются пенистые клетки, которые являются базовыми элементами формирования атеросклеротических бляшек (Tavoosi Z. et al., 2015; Yu X.H. et al., 2013). Количество пенистых клеток может меняться при использовании стволовых клеток в терапии атеросклероза  (Frodermann V. et al., 2015).

Идея клеточной терапии атеросклероза заключается во введении реципиенту с атеросклеротическими нарушениями локально или внутривенно клеток, которые должны замедлить процессы формирования атеросклеротических бляшек и/или способствовать их регрессу. При этом предполагается участие прежде всего иммунных механизмов – перераспределения фракций внутри пула CD4+ клеток в сторону антиатерогенных, увеличение продукции антивоспалительных цитокинов, снижение продукции провоспалительных цитокинов, изменение уровня экспрессии рецепторов и лигандов, отвечающих за эффлюкс холестерола. В качестве вводимых реципиенту клеток могут быть использованы различные варианты стволовых клеток: мезенхимальные стволовые клетки – дериваты костного мозга, стволовые клетки – дериваты кожи, эндотелиальные прогениторные клетки, а также коммитированные клетки.

Установлено, что инфузия мезенхимальных стволовых клеток (МСК) костного мозга мышам приводит к уменьшению циркулирующих моноцитов и к снижению уровня сывороточного холестерола (Froderman V. et al., 2015). Мышам линии LDLr KO перед индукцией атеросклероза высококалорийной диетой авторы в течение трёх дней каждодневно вводили МСК. На следующий день после начала высококалорийной диеты определялось снижение общего пула циркулирующих CD4+ Т-клеток на 38% (в контрольной группе – на 14.1%; P<0,05) и одновременное повышение содержания фракции Treg клеток внутри этого пула на 51% (в контрольной группе – на 9,8%; P<0,05). Спустя 8 недель от индукции атеросклероза различия в процентном соотношении клеток лейкоцитарного ряда между группой наблюдения и контроля нивелировались и было зафиксировано снижение уровня сывороточного холестерола на 33% в основном за счёт фракции липопротеинов очень низкой плотности (Wang ZX. et al., 2015).

В том же 2015 году аналогичное явление in vitro отметили ZX. Wang et al. (2015) у мышей линии ApoE-KO после курса введения МСК. Спустя 3 месяца от начала МСК-терапии была получена культура клеток селезёнки. Только в группе, получавшей МСК-терапию, отмечено значительно повышенное содержание CD4(+)CD25(+)FOXP3(+) Treg клеток. Повышение уровня экспрессии FOXP3 обнаружено как на уровне мРНК, так и на уровне белка. В группе, получавшей МСК-терапию, определяется снижение уровней экспрессии рецепторов-мусорщиков CD36 и SRA (Porto ML. et al., 2011).

Помимо стволовых клеток в терапии атеросклероза пытаются использовать и коммитированные клетки. В 2011 году были получены данные о применении мононуклеарных клеток in vivo на мышах линии ApoE-KO. Инфузии мононуклеарными клетками осуществлялись в течение 8 недель. Мононуклеарные клетки были получены из селезёнки lacZ трансгенных мышей. Гистологическое исследование аорты показало существенное снижение депонирования липидов в области стенки аорты: толщина последней у мышей, получавших терапию мононуклеарными клетками, составила 0.051 ± 0.004 мм² против 0.117 ± 0.016мм² у мышей контрольной группы. Применение мононуклеарных клеток снизило производство супероксид анионов и увеличило уровень экспрессии eNOS в сравнении с контрольной группой. По данным иммуногистохимии, хоуминг эндотелиальных прогениторных клеток у мышей, получавших терапию мононуклеарными клетками, осуществлялся именно в области аорты. Помимо этого, сосудистая морфометрия показала, что терапия мононуклеарными клетками превентировала процессы внешнего (позитивного) ремоделирования. В качестве референса использовались данные мышей линии C57BL/6J (apoE KO-MNC: 0.98 ± 0.07; vs apoE KO: 1.37 ± 0.09) (Adutler-Lieber S. et al., 2013).