При упомянутом выше комбинированном иммунодефиците перенос лечебного гена производили в Т-лимфоциты (1990 г., США) илистволовые клетки костного мозга (1992 г., Италия; 1993 г., Великобритания, Франция). Извлеченные у больного клетки культивировали в пробирке, с помощью ретровирусного вектора вводили нормальный ген аденозиндезаминазы и возвращали трансформированные клетки в организм. С дефектом этого фермента связано 25 % случаев врожденных иммунодефицитов.
Введение гена, кодирующего тот или иной фактор свертывания крови, спасает больных, страдающих гемофилией. Для трансформации берутся фибробласты кожи, в которые внедряется ген, кодирую-
щий фактор IX, в норме ими не вырабатываемый. Однако это лишь поддерживающая терапия, так как измененные клетки не могут долго существовать в организме больного.
р-Талассемия — распространенное нарушение образования гемоглобина, выражающееся в недостаточном его содержании и накоплении а-глобина, что приводит к гибели эритроцитов. Люди с таким заболеванием не доживают до 20 лет. Для коррекции талассемии недостаточно ввести нормальный ген р-глобина, нужно еще, чтобы этот белок синтезировался в равных количествах с а-глобином. С этой целью ученые стремятся внести в вектор помимо гена Р-глобина контролирующий участок ДНК, ответственный за координированный синтез двух белков.
При муковисцидозе легких (частота встречаемости 1 на 2 500 новорожденных европеоидной расы) неповрежденную копию гена, содержащуюся в аденовирусе или липосоме, вводят в дыхательные пути пациента с помощью аэрозоля.
Для коррекции нарушения при мышечной дистрофии Дюшен-на — заболевании, связанном с дефектами Х-хромосомы, — нормальный ген, кодирующий белок дистрофии, пытались либо непосредственно вкалывать в мышечные волокна, либо вводить его с помощью аденовирусного вектора. Другие исследователи трансплантировали больному миобласты после генетической коррекции. Результат был временным.
|
|
Генотерапия ненаследственных заболеваний
Одновременно с развитием исследований в области генокоррек-ции наследственных дефектов продолжались поиски методов терапевтического использования смысловых последовательностей ДНК для лечения ненаследственных заболеваний, главным образом злокачественных новообразований и вирусных инфекций.
Результаты первых клинических испытаний этих подходов оказались обнадеживающими, в особенности при лечении нейродегенера-тивных и онкологических заболеваний нервной системы.
Проблемы генной терапии
Несмотря на усилия многих лабораторий, все известные и испытанные векторы далеки от совершенства. Если проблема доставки чужеродной ДНК in vitro практически решена, а ее внедрение в клетки-мишени тканей in vivo успешно осуществляется (главным образом за счет создания конструкций, несущих рецепторные белки, в том числе антигены, специфичные для тканей), то характеристики существующих векторных систем, такие, как стабильность интеграции, регулируемая экспрессия, безопасность, нуждаются в серьезных доработках.
Прежде всего это касается стабильности интеграции, которая обес-
печивается ретровирусными и аденовирусными векторами. Повысить ее эффективность можно путем совершенствования генных конструкций типа рецепторопосредованных систем или путем создания достаточно стабильных эписомных векторов (ДНК-структур, способных к длительной персистенции внутри ядер).
|
|
Естественно, что все процедуры генной терапии, начиная с создания векторных конструкций и кончая их доставкой в организм больного, должны строго подчиняться общепринятым правилам безопасности, выработанным для генной инженерии. Однако проведение генетических манипуляций применительно к организму человека предъявляет к ним особые требования. Дело в том, что любое введение в человеческие клетки генных конструкций, с какой бы целью оно ни производилось, может иметь отрицательные последствия. Неконтролируемое встраивание элемента в те или иные участки генома способно привести к нарушению функции любых генов, в том числе регулирующих клеточное размножение и иммунные реакции. Это может, в свою очередь, вызвать крайне нежелательные изменения в организме, включая образование раковых опухолей.
Возможный негативный эффект генетического воздействия потенциально несоизмерим при трансфекции, или генетической трансформации соматических (клеток тела) и половых клеток. В первом случае речь идет о судьбе одного индивида, как правило, тяжело или смертельно больного. Здесь риск, связанный с лечебными процедурами обычно значительно меньше, чем риск смертельного исхода от первичного заболевания (например, рака на поздней стадии развития). Степень генетического риска при соматической генной терапии к тому же резко снижается, если используются конструкции, не обладающие способностью встраиваться в геном клетки-реципиента, в частности векторы, создаваемые на базе аденовирусов и вируса простого герпеса.
В то же время введение генных конструкций в половые клетки может вызвать нежелательные изменения в геноме будущих поколений или, в широком смысле слова, генофонде человечества. Поэтому естественно стремление запретить такие исследования не только из медицинских, но и сугубо этических соображений, поскольку здесь генная терапия смыкается с евгеникой.
Глава 4
ПРОЦЕССЫФЕРМЕНТАЦИИ
И ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТА