Гены и судьбы

Наряду с генной терапией тяжелых болезней может быть поставлен вопрос о генетической инженерии, улучшающей состояние больного. Цель этого — не лечение болезней, а коррекция специфических характеристик в желаемом направлении. Например, речь может идти о включении гормона роста для повышения роста индивида. Риск такой процедуры может быть значительным. Ученые знают очень мало о комплексных обратных механизмах, которые контролируют существенные биохимические реакции в теле. Дисбаланс, вызванный искусственным увеличением количества генного продукта, может иметь непредсказуемые эффекты. А в то же время тот же самый эффект повышения роста может быть достигнут путем введения гормона роста как такового. Медицинские вопросы при введении гормона ясны, и к тому же есть условия контроля. В случае необходимости можно остановить введение препарата. Введенный же дополнительно ген возвратить уже невозможно.

Реальных успехов генной терапии через соматические клетки еще нет, но попытки в этом направлении уже имеются.

В 1980 году группа американских генетиков решила начать лечение больных талассемией путем введения двум пациентам клеток с якобы встроенным геном глобина. Поскольку прямые эксперименты на человеке в США тогда не разрешались, врачи решили провести этот опыт в Италии, где много больных с талассемией. Однако попытка эта оказалась безуспешной. К тому же исследователи допустили отступление от согласованной схемы лечения, в связи с чем заслужили серьезное осуждение коллег. Но так или иначе, а первый шаг был сделан. С тех пор подготовка к проведению генной терапии у человека с использованием соматических клеток идет очень активно. И начиная с 1986 года уже семь центров США ждут официального разрешения правительственных инстанций на проведение генной терапии.

Попытки применения генетической инженерии распространяются и на лечение ненаследственных заболеваний. Так, в Национальном онкологическом институте США совсем недавно, 22 мая 1989 года, начаты клинические исследования генноинженерных методов лечения опухолей.

Первая часть клинических испытаний, или первый этап такой работы, заключается в том, чтобы определить, какое количество подвергнутых генной обработке лимфоцитов проникает в опухолевую ткань, с какой скоростью они там станут воспроизводиться. С этой целью лимфоциты «пометили», введя в них ген устойчивости к антибиотику — неомицину, токсичному для нормальных клеток. Клинические исследования первого этапа проводятся на 10 добровольцах — больных раком в последней стадии с прогнозируемой продолжительностью жизни менее трех месяцев. Им внутривенно вводят лимфоциты с геном устойчивости к неомицину. Затем берут образцы крови и биопсию кусочков опухоли и обрабатывают их неомицином. В изучаемых образцах погибают лимфоциты пациента, а остаются живыми только «генноинженерные». Они ведь имеют ген устойчивости к препарату.

Изучив распределение лимфоцитов в опухоли и в организме, исследователи приступают к новому этапу уже с введением других «генноинженерных» лимфоцитов, в геном которых будут включены такие «противоопухолевые» гены, как интерлейкин-2, интерферон, фактор некроза опухоли.

Более радикальные методы этиологического лечения должны касаться изменения генома зиготы. Назовем это новое направление условно термином «демутационизация». Жизнь покажет, какой метод для этого будет эффективным. Уже сейчас эксперименты проводятся в нескольких направлениях. Пока же, исходя из этических и научных соображений, подобные исследования надо вести на животных, расширяя тем самым фундамент биологии развития в широком смысле слова. Ибо последствия вмешательства в геном человека трудно прогнозируемы, и, стало быть, исследования должны пока ограничиваться экспериментальными моделями.

Генная терапия через зародышевые клетки осуществлена успешно на животных. Суть ее в том, что нормальный ген встраивался в оплодотворенное яйцо от аномального животного. В оплодотворенные яйцеклетки мышей с бета-талассемией вводился ген нормального глобина. Эти яйцеклетки пересаживались в самок-рецепиентов, и было получено несколько мышей со здоровыми по форме и функциям клетками крови. Нормальные гены передавались в нескольких поколениях при скрещиваниях. (Это опыты ученых Колумбийского университета США.)

При этом возникают следующие проблемы:

1. Как диагностировать — есть ли патологический генотип (болезнь) в оплодотворенной яйцеклетке? Целесообразно ли с этической и рациональной точек зрения подвергать экспериментальной процедуре все яйцеклетки, поскольку потенциальная выгода будет ограничена только эмбрионами, несущими аномальные гены?

2. Как осуществлять «встройку» гена в оплодотворенное яйцо? Инъекция ведь дает высокий процент ошибок. Большинство яиц так повреждается от микроинъекции, что живое потомство не развивается. Например, Р. Бринстер с сотрудниками (Университет штата Пенсильвания — США) получил только 11 живых потомков из 300 мышиных яйцеклеток с инъецированным геном иммуноглобулина, и только 6 животных (это 2 процента от всех) несли новый ген.