¦4. Блок экспрессии онкогенов ¦ антисмысловые Ki-ras мРНК, ¦

¦ ¦ гены внутриклеточных антител¦

¦5. Инсерция генов-супрессоров ¦ р53 ¦

¦ опухолей ¦ ¦

¦6. Защита нормальных клеток от ¦ гены лекарственной ¦

¦ химеотерапии. ¦ устойчивости тип 1. ¦

¦7. Индукция синтеза противоопухо¦ гены интерлейкина-2, ¦

¦ левых в-в нормальными клеткам¦ интерферона ¦

¦8. Продукция противопухолевых ¦ вакцины типа БЦЖ, экспресси-¦

¦ рекомбинантных вакцин. ¦ рующей опухолевой антиген ¦

¦9. Локальная радиопротекция нор-¦ гены трансферазы, ¦

¦ мальных тканей с помощью ¦ глутатион синтетазы ¦

¦ антиоксидантов. ¦ ¦

L--------------------------------+------------------------------

Подробный анализ используемых при этом подходов и ре- зультаты первых клинических испытаний выходит за рамки наше- го изложения. Однако, материал этот настолько интересный и многообещающий, что мы позволим себе на нескольких примерах охарактеризовать основные принципы построения таких геноте- рапевтических программ.

Как упоминалось ранее (см. 9.1), перенос гена в орга- низм человека был осуществлен в 1989 году в большей степени в исследовательских, а не в терапевтических целях. Это был маркерный прокариотический ген neo, сообщающий клеткам ус- тойчивость к неомицину. Он был введен пациенту, страдающему злокачественной меланомой, в составе трансдуцированных

TIL-клеток (Т -лимфоцитов, полученных из опухолевых тканей больного). В 1986г. вскоре после идентификации этого нового класса иммунных клеток, была предпринята попытка лечения ме- ланомы путем аутологичной внутривенной инфузии TIL-клеток, предварительно выделенных из опухолей пациентов и интенсивно наращиваемых in vitro в присутствии ростового фактора IL-2.

Примерно у трети пациентов лечение оказалось эффективным, хотя в последующем наблюдали значительное число рецидивов заболевания. Для анализа причин терапевтического эффекта TIL

-клеток и совершенствования методики лечения меланомы необ- ходимо было исследовать устойчивость вводимых T-лимфоцитов и их миграцию в организме больного. С этой целью была произве- дена маркировка используемых для лечения TIL-клеток путем их трансдукции в культуре ретровирусным вектором, несущим ген neo, с последующим отбором неомицин-устойчивых клонов и вы- ращиванием их на среде G418. Результаты исследований показа- ли, что реинфузированные G418-устойчивые TIL-клетки действи- тельно проникают в опухоль и могут быть обнаружены там в не- большом количестве даже спустя 9 недель после введения. Най- дены отличия субпопуляции T-лимфоцитов в опухоли от общей популяции инфузированных TIL-клеток.

После успешного испытания переноса маркерного гена neo в опухолевые ткани путем аутологичной реинфузии трансфециро- ванных T-лимфоцитов лечение меланомы было дополнена введени- ем в вектор мышиного гена, контролирующего продукцию, так называемого фактора некроза опухоли - TNF. Предолагалось, что локальная секреция этого токсичного для клеток белка в опухолевых тканях будет способствовать формированию иммунно- го ответа. Опасность данной терапевтической процедуры обус- ловлена возможностью разрушения TIL-клеток в печени, мозге и легких. Поэтому экспрессия TNF-гена под гетерологичным про- мотором может оказать сильный токсический эффект в этих ор- ганах. Первые клинические испытания описанной схемы лечения начаты в январе 1991 года в Национальном Институте Здоровья

(NIH) США.

Другая программа генной терапии, предложенная для лече- ния меланом, основана на стимуляции противоопухолевого имму- нитета, опосредованного T-лимфоцитами. Для этого в изолиро- ванные опухолевые клетки пациента вводят TNF- или IL2-ген или какие-либо другие гены, секретирующие цитокины, и затем проводят иммунизацию пациента путем подкожного введения трансдуцированных клеток. Эта процедура сама по себе может привести к рассасыванию первичной опухоли или может быть ис- пользована для изоляции более эффективных TIL-клеток из лим- фоузлов, вблизи от места инъекции. Подобная иммунизация мо- жет быть рекомендована для предотвращения рецедивов у паци- ентов, подвергавшихся другим курсам противоопухолевой тера- пии. Первая попытка прямого переноса гена в опухолевые клет- ки пациента без их предварительной изоляции также была предпринята с целью формирования иммунного ответа против злокачественной меланомы. Процедура включала прямую иньекцию в опухоль липосом-плазмидного комплекса с геном, контролиру- ющим отсутствующий у пациента антиген гистосовместимости

HLA-B7. Другой тип модификации опухолевых клеток основан на введении в них гена тимидинкиназы Герпеса. Использованный в работе ретровирусный вектор обеспечивал включение генной конструкции только в активно пролифирирующие клетки, каковы- ми и являются клетки опухоли. Впервые эта схема была апроби- рована при лечении карциномы яичника. После интраперитоне- альной аутологичной иньекции трансдуцированных клеток злока- чественной карциномы пациентам назначали противогерпесный препарат - ганцикловир, избирательно убивающий клетки, экс- прессирующие ген вирусной тимидин-киназы. Противоопухолевый эффект был обусловлен летальным действием токсина, образую- щегося в модифицированных клетках и последующей иммунной ре- акцией организма на опухолевые клетки.

Подходы, используемые для лечения вирусных инфекций пу- тем введения в организм человека специфических нуклеиновых кислот, очень разнообразны и основаны на детальном исследо- вании молекулярных механизмов взаимодействия инфецирующих агентов с клетками-хозяина. Мы лишь коротко перечислим ос- новные принципы, используемые при разработке соответствующих медицинских протоколов. Наибольшее количество противовирус- ных программ генной терапии предложено в рамках борьбы со спидом, хотя аналогичные методы разрабатываются для лечения гепатита, цитомегаловирусных, герпесных и иных вирусных ин- фекций. Одна из первых таких программ была направлена на разрушение регуляторных механизмов репликации вируса иммуно- дефицита - HIV, путем введения в T-лимфоциты от 20 до 50 ко- пий TAR-гена, кодирующего активирующий элемент, критический для переключения генетической программы клетки на вирусную репликацию. Другая программа включала введение в T-лимфоциты гена CD4 вирусного антигена для специфического связывания

HIV и выведения его в русло крови. Ряд программ основаны на введении в T-клетки условно летальных генов, таких как ген вирусной тимидинкиназы, с тем, чтобы предотвратить нежела- тельные побочные эффекты в случае неконтролируемого размно- жения этих клеток или слишком сильного их действия на

HIV-инфецированные клетки. Одним из направлений повышения эффективности терапевтического использования T-лимфоцитов для лечения спида является направленная модификация ex vivo генов главного комплекса гистосовместимости и конструирова- ние на этой основе "универсальных донорских" клеток. Так, лишенные HLA-маркеров гетерологичные модифицированные

T-клетки могут быть трансплантированы пациентам без опасения иммунологической несовместимости. Подобный подход может ока- заться эффективным при необходимости гетерологичной транс- плантации в терапевтических целях любых типов клеток. Прин- ципиально иным способом борьбы с вирусными инфекциями явля- ется введение в пораженные ткани антисмысловых последова- тельностей, способных гибридизоваться с вирусами и, таким образом, их нейтрализовывать (Cohen, Hogan, 1994; Wagner,

1994). Адресность доставки таких последовательностей может быть достигнута путем их комплексирования с соответствующими белковыми лигандами (см. 9.4.2).

Раздел 9.7. Некоторые этические и социальные проблемы генной терапии.

Появление принципиально новых технологий, позволяющих активно манипулировать с генами и их фрагментами, обеспечи- вающими адресную доставку новых блоков генетической информа- ции в заданные участки генома, совершило революцию в биоло- гии и медицине. Как следует из вышеизложенного, сам ген все чаще начинает выступать в качестве лекарства, применяемого для лечения не только моногенных, но и многих других, в том числе и значительно более распространенных недугов (опухоли, инфекции). Не за горами применение генотерапии и для борьбы с мультифакториальными заболеваниями (сердечно-сосудистые, психические, эндокринологические и многие другие). Уже сей- час, на современном уровне наших знаний о геноме человека теоретически вполне возмножны такие его модификации путем генной трансфекции, которые могут быть предприняты с целью улучшения ряда физических (например, рост), психических и интеллекуальных параметров. Таким образом, современная наука о человека на своем новом витке развития вернулась к идее

"улучшения человеческой породы", когда-то постулированной выдающимся английским генетиком Фрэнсисом Гальтоном и разви- той его учениками и последователями (Карл Пирсон, Лионель

Пенроуз, Дж.Халдэйн и мн.др.). Дальнейший ход истории, как известно, полностью дискредитировал саму идею "улучшения" человеческой породы. Однако, грядущее "всевластие" человека над собственным геномом заставляет вновь и вновь возвращать- ся к этой теме, делают ее предметом постоянных оживленных дискуссий в широкой и научной печати (Ledley, 1987; Ander- son, 1992; Wivel, Walters, 1993; Culver,1994). Развернувшая- ся в этой связи дискуссия позволяет подвести некоторые итоги и сделать определенные прогнозы.

Уже сейчас не вызывает сомнения, что первоначальные опасения, связанные с генной инженерией вообще и генной ин- женерией человека в частности были неоправданны. После мно- голетней дискуссии и всестороннего рассмотрения на разных уровнях было признанным целесообразным применение генной те- рапии для лечения многих заболеваний. Единственным и непре- менным ограничением, сохраняющим свою силу и в современных условиях, является то, что все генотерапевтические мероприя- тия должны быть направлены только на конкретного больного и касаться исключительно его соматических клеток.

По глубокому убеждению основных авторитетов генной те- рапии (Фр.Андерсон, Т.Каски, Фр.Коллинс, Дж.Вильсон и мн.др.), а также согласно существующим регламентациям соот- ветствующих "разрешительных" комитетов по генно-инженерным исследованиям (см. 9.1) современный уровень наших знаний не позволяет проводить коррекцию генных дефектов на уровне по- ловых клеток и клеток ранних доимплантационных зародышей че- ловека. Причина этого - реальная опасность засорения гено- фонда нежелательными искусственными генными конструкциями или внесение мутаций с непредсказуемыми последствиями для будущего человечества.

Вместе с тем, по мере совершенствования методов генной терапии, появления новых технологий, связанных с созданием более эффективных и безопасных векторных систем и более со- вершенных генетических конструкций, стремительным ростом объ- ема информации о структуре генома, картировании новых генов в научной литературе все чаще и все настойчивее раздаются при- зывы к возобновлению дискуссии о целесообразности генокоррек- ции зародышевых и половых клеток человека (Wivel, Walters,

1993; Latchman, 1994).

Основным аргументом в пользу таких вмешательств являет- ся тот вполне очевидный факт, что по мере того как все боль- шее число наследственных заболеваний будет доступно эффек- тивной генной терапии, все большее число особей, гомозигот- ных по летальным мутантным генам, будет накапливаться в по- пуляции. Соответственно, тем реальней будут ситуации, когда оба супруга окажутся гомозиготными носителями мутантного ге- на. В этом случае получение здорового потомства потребует генетического вмешательства уже на ранних стадиях и, возмож- но, будет вполне безопасной и реальной трансфекция гамет или ранних зародышей.

Эксперименты на животных по созданию искусственных био- логических моделей наследственных болезней (см.Главу VIII ), а также первые клинические испытания по доимплантационной диагностике генных болезней (Verlinsky, Kuliev, 1993; см.

Главу VI) убеждают в том, что такой генно-терапевтический подход может быть реальным уже в ближайшем будущем. Вполне естественно, что целесообразность его применения должна оп- ределяться не только генно-инженерными возможностями, но и его социальной значимостью и необходимостью. Вот только не- которые вопросы, которые должны быть решены в рамках предла- гаемой генетиками широкой дискуссии:

Сможет ли в будущем генная терапия обеспечить столь полноценную генокоррекцию, которая не представит угрозы для потомства?

В какой мере полезность и необходимость генотерапевти- ческой процедуры для одной супружеской четы перевесят риск такого вмешательства для всего человечества?

Сколь оправданы будут эти процедуры на фоне грядущего перенаселения планеты ?

Как будут соотноситься генно-инженерные мероприятия на человеке с проблемами гомеостаза общества и биосферы?

Таким образом, генетическая революция апофиозом которой явилась генотерапия не только предлагает реальные пути лече- ния тяжелых наследственных и ненаследственных недугов, но и в своем стремительном развитии ставит перед обществом новые проблемы, решение которых необходимо уже в ближайшем обозри- мом будущем.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49