Вирусы: Скорее друзья, чем враги

При инфицировании нормальной клетки опухолевый вирус превращает такую клетку в опухолевую, но возможен и обратный процесс – опухолевую клетку можно обработать вирусом – носителем терапевтических генов с целью «излечения» такой клетки, в результате чего она становится нормальной. Терапевтический ген должен быть способен компенсировать мутации, обусловившие злокачественный фенотип опухолевой клетки. Генная терапия может быть показана и для лечения других генетических или метаболических заболеваний. Сложно найти правильный ген и наиболее подходящий вирус. Что касается применения любого вируса, всегда есть определенные за и против. Ретровирусы до сих пор являются наиболее тщательно изученными из всех вирусов, которые можно использовать в качестве терапевтических. Они незаменимы для переноса генов в клетки, особенно в лабораторных условиях. В мире не существует ни одной биомолекулярной лаборатории, где ретровирусные векторы не использовались бы в качестве повседневного инструмента для переноса генов. На самом же деле это не совсем так, поскольку для этого нужна лаборатория второго уровня биобезопасности. Мы располагали помещением, отвечающим таким требованиям, поэтому могли синтезировать широкий спектр различных вирусов для своих коллег. Ретровирусы интегрируются в геном хозяина, что рассматривалось как одно из важных преимуществ, поскольку от вирусов ожидали долговременной эффективности. И все же их эффективность не всегда является долгосрочной, и такие вирусы могут представлять опасность, поскольку интеграция в геном часто представляет собой генотоксическое явление, вызывая локальное повреждение ДНК, которое может индуцировать развитие рака как отдаленное последствие терапии. Поэтому лечение рака может вызвать развитие других видов рака. Но даже при этом подобная терапия позволяет пациенту выиграть время и улучшить состояние здоровья.

Совершенно неожиданно результаты доклинических исследований ретровирусов показали, что экспрессия терапевтических генов не всегда носит долгосрочный характер и со временем угасает, несмотря на интеграцию. Это вызвано реакцией организма на инородный ген и ведет к его отключению. Явление, при котором «инородные» гены инактивируются противовирусной защитой, называется сайленсингом. Защита обусловливает эпигенетические изменения, направленные на инактивацию генов, что было описано при исследовании генов цвета у кукурузы и мышей (э). Данный механизм сайленсинга, очевидно, носит более выраженный характер у взрослых, поскольку применение генной терапии с использованием ретровируса для лечения детей с гранулематозом (заболевание кровеносных сосудов) привело к их исцелению, в то время как один взрослый пациент через два года умер. В такие исследования включается очень незначительное число пациентов, и объем статистических данных не удовлетворяет соответствующим требованиям. Однако вполне возможно, что терапевтический эффект у детей более долгосрочный, чем у взрослых.

Существуют альтернативные варианты: вместо того чтобы замещать гены, пораженные заболеванием, генную терапию можно проводить путем стимуляции иммунной системы пациента, чтобы помочь ему бороться с опухолью, то есть «помочь людям помочь себе». Иммунная терапия может предусматривать использование генов, кодирующих цитокины, что приводит не к местному, а к системному эффекту. Мы использовали такой фактор, интерлейкин 12 (еще его называют фактором, стимулирующим Т-клетки), который активирует клетки-киллеры, повышая уровень некоторых типов интерферона, – это целая комбинация компонентов, направленных на борьбу с раком.

Самое важное ограничение в плане использования вирусов заключается в том, что они не должны реплицироваться. Вирус не должен переходить из одной клетки в другую.