Все наши болезни -это верхушка айсберга, мы видим лишь их продвинутую стадию», - считает заведующий лабораторией генетических основ клеточных технологий Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, доктор биологических наук Сергей Киселев. Но прежде чем появится видимая часть, должна сформироваться глыба. Происходит это за счет мутации генов. Лечение же, как правило, направлено лишь на устранение последствий, а не генетической первопричины заболевания. Именно поэтому полностью невозможно исцелить, скажем, от астмы или диабета. Многие ученые видят выход в генной терапии - замене дефектного сегмента ДНК здоровым.
Где слабое звено?
Первая трудность, с которой столкнулись исследователи, - поиск того самого дефектного гена. Из 3 миллиардов «букв» генетического кода человека необходимо было найти всего одну. Американский генетик Френсис Коллинз, руководитель проекта «Геном человека», сравнивал эту работу с поиском одной-единственной перегоревшей лампочки в подвале дома где-то в Соединенных Штатах.
К концу 90-х годов прошлого века удалось обнаружить ген муковисцидоза - одного из самых распространенных генетических заболеваний. Обнаружить сегменты ДНК, вызывающие диабет, сердечно-сосудистые заболевания, рак, будет намного сложнее, поскольку они связаны с огромным количеством индивидуальных мутаций, да еще и не в одном, а подчас в десятках генов. Поиски осложняются еще и тем, что порядка 2000 участков ДНК содержат дефектные гены, которые никак не влияют на наше здоровье.
В качестве проводников, доставляющих терапевтические гены, могут использоваться вирусы. Хотя это создает определенные проблемы, ведь, по сути, происходит проникновение в клетку чужеродной ДНК. Например, использование ретровирусов на стволовых клетках крови у нескольких детей вызвало развитие лейкемии. Большая доза вируса попадала в точку, которая связана с активатором опухолевого роста, и он начинал работать. При уменьшении дозы активность снижалась, но вместе с ней и эффективность. Поэтому в 2003 году FDA (Американская администрация по контролю за лекарствами и пищевыми продуктами) временно запретила клинические испытания с использованием ретровирусов. Их применение было разрешено только для лечения серьезных заболеваний, когда другие способы еэффективны.
Результаты есть!
Впрочем, трудности компенсируются успехами, которые, скорее, можно назвать настоящим научным прорывом в этой области. Вот некоторые из них. По статистике, атеросклероз в начальной стации наблюдается почти у каждого жителя мегаполиса начиная с 20 лет. Это заболевание вызвано сужением просвета сосудов нарастающими на их стенках холестериновыми бляшками. Проблемой выращивания новых кровеносных сосудов занимаются сразу несколько российских научных центров: Бакулевский, Чазова и Институт стволовых клеток человека.
В последнем ученые предложили делать инъекцию специального гена VEGF165, который формирует в цитоплазме белок, отвечающий за создание новых сосудов. В результате они постепенно разрастаются, формируя капиллярную сеть по обе стороны от места сужения, и кровоток восстанавливается.
Полная потеря зрения (амавроз Лебера) - заболевание, вызываемое дефектным геном RPE65. По его вине в сетчатке умирают и не восстанавливаются светочувствительные клетки, в результате человек постепенно полностью утрачивает способность видеть. Британские медики нашли способ победить болезнь. С помощью тонкой иглы в сетчатку пациента был введен вирус, несущий в себе здоровый ген. Опыт оказался удачным.
Потеря слуха до сих пор считалась необратимым процессом. Но поврежденные волосковые клетки во внутреннем ухе, оказалось, можно восстановить, если провести терапию геном VGLUT3, отвечающим за слух.
Ученые из университета Калифорнии провели эксперимент на мышах. В результате генной терапии к грызунам вернулась способность слышать. Следующий этап - апробация метода на человеке.