Общие сведения и основные понятия генной терапии

Согласно современным представлениям генную терапию (ГТ) понимают как введение нуклеиновых кислот в клетку с целью воздействия на медицинский статус организма и/или лечения болезни [9]. Существенно, что при этом сам ген уже воспринимается как новый фармацевтический препарат для лечения не одного, а многих заболеваний, не только моногенных (мутации в одном гене), но и полигенных, мультифакториальных (мутантные гены + неблагоприятные внешние факторы), инфекционных заболеваний и любых других патологических состояний. Если к этому добавить безусловную перспективность генов и их ДНК-фрагментов в создании нового поколения вакцин против многих инфекционных болезней и даже опухолей, то потенциальные возможности ГТ представляются воистину безграничными! Уместно отметить, что к 2003 году, когда будет полностью расшифрован геном человека и станут известными последовательности всех его генов, фармакология может пополнится 60−70 тысячами новых генно-инженерных препаратов! [В июне 2000 г. объявлено, что коллективы ученых США («The Human Genome Project» и фирма «Celena Genomics») и Великобритании (UK Sanger Center) завершают работу по расшифровке первичной структуры генома человека (3,2 млрд. пар оснований), начатую международным сообществом как в государственных, так и в частных институтах (Nature, 405, 983−984 (2000). Эти результаты, составившие «черновую» карту генома человека будут опубликованы в журнале «Nature Genetics» в ноябре 2000 г. (http://www.nature.com/genomics/new).Ученые Израиля заявили, что обладают компьюторной программой, которая позволит обработать полученные данные по первичной структуре и составить функциональную карту генома человека)].

Естественно, что подобную перспективу вполне оценивают многие ведущие фармацевтические фирмы, затраты которых на ГТ только в 1997 г. составили около 181 млн долларов США, а в 1998 г. — почти 250млн долларов [10]. При этом финансирование исследований, равно как и многие другие показатели, касающиеся состояния ГТ в мире, безусловно, смещены в сторону США. Так, согласно информации на сентябрь 1999 г. английского издательства Уайли и Ко., 310 из 396 одобренных для клинических испытаний проектов ГТ выполняются в США и 68 — в Западной Европе (Франция, Великобритания, Италия, Германия и др.). К сожалению, ни одного сколько-нибудь продвинутого и официально утвержденного генно-терапевтического проекта клинических испытаний в России или в странах СНГ не существует. Следует так же отметить, что из 396 проектов 261 (65,9%) еще находятся на фазе I клинических испытаний (оценка токсичности генной конструкции), 133 — между фазами I/II (ограниченные испытания на небольшом контингенте больных) и только 2 проекта, касающиеся лечения смертельной опухоли мозга — глиобластомы — на фазе III (широкомасштабные клинические испытания в нескольких центрах).

Естественно, что среди выполняемых проектов ГТ более 60% приходится на лечение опухолей, примерно по 15% на лечение инфекционных болезней (СПИД, гепатит В, туберкулез и др.), столько же на лечение моногенных заболеваний (муковисцидоз, болезни накопления (мукополисахаридозы), семейная гиперхолестеринемия, гемофилия В и др.). Остальные эксперименты касаются, главным образом, изучения возможностей использования генных конструкций с целью клеточного маркирования в опытах in vivo. Такие эксперименты были начаты еще в 1989 г. и позволили получить важную информацию об иммунологических свойствах опухолевых клеток и их чувствительности к Т-лимфоцитам.

В этой связи уместно заметить, что в целом история ГТ как нового направления медицины может быть разделена на три этапа. Этап I — (1970;1990) характеризуется попытками лечения дефицита фермента аргиназы заражением клеток вирусом папилломы Шоупа. В это же время предпринята неудачная попытка лечения бета — таллассемии пересадкой клеток костного мозга, трансформированных ex vivo бета глобиновым геном; генетическое маркирование Т-лимфоцитов. Начало этапа II знаменуется единственной до настоящего времени успешной попыткой лечения врожденного иммунодефицита, осуществленной в США в сентябре 1990 г. В 1992 г. предприняты попытки лечения методом ex vivo семейной гиперхолестеринемии (мутация в гене рецептора липопротеинов низкой плотности) и гемофилии В, в 1993 г. — муковисцидоза и в 1995 г. — первые попытки лечения глиобластомы. Эти исследования по ГТ и попытки клинических испытаний до 1996 г. все еще оставались единичными. С 1997 г. и по настоящее время (этап III) (когда наметился качественный прорыв в технике доставки чужеродных генов и, как казалось многим, появились реальные шансы быстрого терапевтического эффекта при самых разных заболеваниях,) число проектов, одобренных в США Комитетом RAC (Recombinant Advisory Committee) увеличилось до 200 и продолжает стремительно возрастать, достигнув к концу 1999 г уже 400 [11].

Вместе с тем, по справедливому замечанию одного из пионеров ГТ американского исследователя Фрэнча Андерсона «За исключением нескольких непроверенных случаев ни один из протоколов ГТ пока не оказался успешным в лечении болезней человека «[12]. Краткий анализ результатов ГТ на сегодняшний день позволяет прийти к следующим основным выводам: 1. ГТ пригодна для лечения широкого спектра заболеваний; 2. ГТв применяемом объеме имеет низкий риск осложнений; 3. Эффективность ГТ пока весьма разочаровывает [12].

В чем же основная причина таких неудач? Главное — до сих пор практически ни в одном проекте ГТ не удалось получить успешной трансформации (трансдукции) достаточно большого числа клеток-мишеней и добиться терапевтически значимой длительности экспрессии чужеродного гена.