На первом этапе генной терапии большинство исследователей пользовалось именно этим способом. Однако впоследствии выяснилось, что вылечить клетку можно, и не выделяя ее из организма. Согласитесь, так намного проще, а кроме того, снижается риск повреждения самой клетки во время ее пересадки.
Именно таким путем пошел доктор Уильям Келли и его коллеги из Мичиганского университета доктора Томас Толлела и Мирон Левин еще в 80-е годы. Они разработали метод генной терапии in vito, то есть непосредственно в живом организме, и подали заявку на получение соответствующего патента.
Обычно срок рассмотрения заявки не превышает 2–2,5 лет. Однако данную заявку в патентном ведомстве изучали 10 лет, и лишь недавно было принято наконец положительное решение.
Причина такой задержки — в известной рискованности того метода, который предлагает доктор Келли и его коллеги. Ведь суть их метода сводится к тому, чтобы использовать для доставки нужных генов в живые клетки… вирусы. Да-да, тех самых возбудителей насморка и других болезней, только соответствующим образом модифицированных.
Работа в данном случае разбивается на несколько последовательных этапов. Сначала в вирусах простудного насморка инактивируются гены, отвечающие за патогенность данного вируса, то есть он обеззараживается. Однако, перестав быть переносчиком болезни, вирус сохраняет свою инфекционность, то есть способность проникать в клетки живого организма.
На втором этапе в обезвреженный вирус встраивается ген, который необходимо поместить в больную клетку вместо недостающего или патологически измененного. В этом как раз и состоит генная терапия.
И наконец, на третьем этапе вирусу предоставляют возможность проникнуть в человеческий организм, неся с собой модифицированные гены.
Преимущества этого метода заключаются в том, что вирусы не теряют способности размножаться в клетках, а стало быть, в скором времени модифицированные гены будут распространены по многим клеткам организма. Однако в этом же заключается и рискованность данного метода — а вдруг при модификации вируса сделана какая-то ошибка. И она затем будет размножена в массовом порядке…
Вот почему заявка рассматривалась столь долго и тщательно. Тем не менее эксперты в конце концов пришли к выводу, что риск тут примерно такой же, как и при использовании живых вакцин против полиомиелита. Тем более что в настоящее время уже накоплен кое-какой опыт по лечению подобным методом разных заболеваний.
В частности, доктор Келли и его коллеги представили доказательства, что подобный метод весьма эффективно используется для лечения тяжелейшего заболевания легких — пузырчатого фиброза. Нагруженный нормальными генами, обезвреженный вирус простудного насморка проникает в клетку больного легкого и в конце концов исправляет тяжелейший наследственный дефект.
Существует и еще один способ доставки нормальных генов в организм. При его применении используются не вирусные векторы, а иные факторы. Дело в том, что любой вирус при проникновении в организм вызывает защитную иммунную реакцию. Таким образом организм может бросить свои Т-лимфоциты на обезвреживание этих вирусов, совершенно не соображая, что они призваны помочь ему. Кроме того, контакт вируса с клеткой, даже если он и состоялся, иногда вызывает побочные реакции, которые сами по себе дают некую паталогию. Наконец, вирус — далеко не идеальный носитель, поскольку может вставить принесенный ген не в ту часть клеточного генома. Тогда применение метода вместо пользы может принести вред…
Поэтому последнее время все больше исследователей обращает внимание на доставку модифицированных генов с помощью плазмид циркулярных, т. е. скрученных, ДНК, в структуру которых и встраивается нужный ген. Ну а поскольку плазмиды не являются вирусами, то внедрение их в организм проходит с меньшими осложнениями. По существу плазмиды представляют собой некие микроорганизмы, обладающие белковыми футлярами.
Для того чтобы проникнуть в клетку и доставить туда нужный ген, вирус должен эту клетку инфицировать, а при этом и происходит перестройка иммунной системы. Плазмиды же — голые нуклеиновые кислоты, которые не инфицируют клетку, а просто проникают в нее, не вызывая иммунных реакций организма. Доставка гена в геном живой клетки осуществляется точно, без каких-либо искажений. Результативность генной терапии при этом методе резко повышается.
В настоящее время этот метод уже испытан на практике и показал неплохие результаты. Скажем, специалисты французской фирмы «Рол Кулен» использовали данный метод для введения в опухолевые клетки нормального гена белка П-53, который способствует разрушению раковых клеток. В раковых клетках данный ген дефектен, а потому они и размножаются неконтролируемым образом. Когда же производится замена, клетки перестают расти неорганизованно и опухоль постепенно рассасывается.