ВИЧ переделали в орудие генной терапии

На этой фотографии, сделанной при помощи флуоресцентного микроскопа видны как обычные, так и модифицированные (с красными точками синтезировавшегося белка) клетки. Их пересадка позволила как минимум замедлить развитие опасной болезни. Снимок - Patrick Aubourg, журнал Science.

Для спасения жизни можно использовать модифицированный вирус ВИЧ и генную терапию. Французские ученые и медики смогли замедлить разрушение ткани мозга при редком врожденном заболевании.

Сообщение о том, что у двух мальчиков удалось замедлить развитие редкой врожденной болезни – адренолейкодистрофии, – появилось в журнале Science. Врачам и биологам из французского Национального института медицинских исследований (INSERM) и Университета Париж Декарт совместно с исследователями из Германии и Франции удалось провести необычную операцию. Вначале у двух больных взяли клетки крови, которые потом подвергли модификации при помощи специально сконструированного вируса, и затем пересадили их обратно. Клетки, в геномы которых медики внесли изменения, смогли затормозить развитие болезни и даже начали производить тот белок, дефицит которого и приводил к медленному разрушению мозга.

Адренолейкодистрофия – что это?

Редкая врожденная болезнь, с которой боролись врачи, связана с дефектом X-хромосомы. Расположенный на ней ген ABCD1 кодирует белок, необходимый клеткам для переработки жирных кислот. Повреждение этого гена (медикам известно свыше 500 различных мутаций, способных вывести его из строя) приводит к тому, что клетки перестают справляться с такой важной функцией, как создание изоляционной оболочки на нервных волокнах.

Поскольку генетический дефект затрагивает все клетки, а не только мозг, страдают кора надпочечников и репродуктивная система. Болезнь начинает проявляться в возрасте от пяти до десяти лет, практически всегда поражает мальчиков (у девочек две X-хромосомы, и вероятность получить сразу два бракованных гена крайне мала, точно так же у женщин практически не бывает дальтонизма и гемофилии) и – увы – во многих случаях приводит к скорой смерти.

Как с ней боролись раньше?

Единственный метод лечения адренолейкодистрофии, в той или иной форме поражающей одного ребенка из 17 тыс., заключался в пересадке костного мозга. Если пересадить пациенту костный мозг, клетки которого могут синтезировать недостающий белок, появляется определенный шанс на выздоровление. Однако применение этого метода осложняют два фактора.

Во-первых, пересадка костного мозга, как и пересадка других органов, требует иммунологической совместимости. Лучше, если донором в таких случаях выступает близнец, хуже – если родные братья или сестры (неблизнецы). Бывало, что родители специально рожали еще одного ребенка, чтобы от него пересадить костный мозг больному. Иногда в этих целях удавалось использовать и пуповинную кровь. Однако здесь такой вариант был неприемлем.

Почему ВИЧ?

Для модификации клеток медики выбрали метод, который на первый взгляд может показаться странным и даже опасным: недостающий ген вставили при помощи вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Необходимо пояснить, что использованный врачами вирус, конечно, был «бывшим ВИЧ»: его лишили способности разрушать человеческие лимфоциты и перепрограммировать их на производство новых вирусов.

А вот способность заражать клетки и встраивать гены в ДНК ученым удалось оставить, поскольку именно это-то и требовалось. Для успешного проведения генной терапии и исправления наследственных дефектов в геном необходимо было встроить «заплатки» – вирусы для этого подошли как нельзя лучше.

Смотрите также

Другой пример генной терапии, опробованной в клинике: с ее помощью частично была излечена "врожденная слепота":http://www.gzt.ru/topnews/health/254439.html

Вирус любой болезни (от СПИДа и лихорадки Эбола до гриппа) вне клеток размножаться не может, как, впрочем, и самостоятельно передвигаться, потому что у вирусов нет обмена веществ. Только слившись с клеткой, вирус, который представляет собой несколько генов, начинает проявлять активность, внедряясь в ДНК клеток. И уже после этого уже сама клетка с использованием своих собственных механизмов начинает производить новые вирусы.

Не все вирусы опасны

Есть вирусы, которые поражают не человека, а растения (табачная мозаика) или бактерии (бактериофаги). Последние давно рассматриваются в качестве потенциального орудия против болезнетворных микроорганизмов, но до массового применения в клиниках пока далеко и эта идея еще до конца не отработана.

Ученые предположили, что, если вирус удастся обмануть и «подсунуть» ему вместо генов, кодирующих опасные белки, нужную вставку, из смертоносного возбудителя болезни он превратится либо в удобный в биологических исследованиях маркер (например, им можно будет пометить клетку и все ее потомки флуоресцентным белком), либо вовсе станет средством ликвидации тяжелых болезней. Сейчас это научное предположение проверяют на себе пациенты врачей.

Итоги?

Пока о результатах терапии двух семилетних пациентов сообщается довольно осторожно. Несмотря на заголовок обзора в Science, который гласит, что «генная терапия остановила болезнь у двух мальчиков», в первые месяцы после пересадки клеток обратно болезнь продолжала развиваться. При этом перед пересадкой собственный костный мозг детей пришлось убить химиотерапией, так что процесс легким уже не назовешь. Лишь только через год состояние детей начало стабилизироваться.

Правда, у одного из них несколько снизились результаты в невербальном тесте на интеллект, а у другого развились нарушения зрения, так что полного исцеления добиться все же вряд ли удастся. Но, как отмечают врачи, результаты оказались как минимум не хуже тех, что были бы при пересадке костного мозга.

Да и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), как это странно ни прозвучит, может оказаться безопаснее ранее использовавшегося в экспериментах по генной терапии других вирусов. Дэвид Вильямс, представитель гарвардской медицинской школы, указал на то, что в рамках одного из прошлых экспериментов у 20 больных удалось вылечить тяжелейшую форму врожденного иммунодефицита (не СПИДа: речь идет о генетически обусловленном дефекте иммунной системы), но при этом неудачная вставка генетической «заплатки» в ДНК у нескольких человек все же привела к развитию лейкемии. Модифцированный ВИЧ, по мнению Вильямса, может оказаться безопаснее и не провоцировать развитие СПИДа.