осложнений, вызванных ею. Больной раком кишечника умер от сердечного приступа после того, как ему ввели генетически измененные аденовирусы.
Зато на первый взгляд блестящим успехом завершилась операция, проведенная врачами парижского госпиталя Неккер. Они лечили детей, страдавших врожденным комбинированным иммунодефицитом. Из-за генетического дефекта их костный мозг не мог вырабатывать белые кровяные тельца, а потому они могли жить лишь в стерильной камере, защищенные от любых инфекций. Врачи попытались ввести им нужные гены опять же с помощью вирусов, но использовали не аденовирусы, как их коллеги из США, а ретровирусы.
Для этого Ален Фишер и его коллеги извлекли стволовые клетки из костного мозга малышей и с помощью ретровирусов внедрили в них недостающий ген. Затем эти генетически измененные стволовые клетки были снова введены детям. Вскоре у них в организме появились лейкоциты. Лечение удалось. Весной 2002 года журнал «GeoWissen» восторженно писал о «возрождении надежды» на генетическую терапию.
Однако в октябре 2002 года ученых ждало горькое разочарование. В организме одного из детей – трехлетнего мальчика – начали безудержно размножаться лейкоциты. Он заболел лейкемией. Вскоре стала понятна и причина этого. Ретровирусы встроили правильный ген в самые разные части ДНК стволовых клеток. Один из генов случайно попал в тот участок, который регулирует рост лейкоцитов. Теперь они могли беспрепятственно размножаться.
Так со всей очевидностью стала ясна проблема, с которой не удалось справиться ни американским, ни французским врачам. Все использованные ими методы доставки генов были ненадежны. Пользоваться ими – все равно что выбрасывать мебель с балкона квартиры на тротуар вместо того, чтобы везти ее грузовым лифтом вниз. Как же доставлять гены в нужные части генома, взявшись его ремонтировать?
Лучшим «лифтом» для генов считаются вирусы. Фактически они состоят лишь из одного генома. Как только они проникают в клетки чужого организма, они встраивают свои гены в их ДНК. Вместе с ними туда попадает и тот самый ген, который призван заменить дефектный ген. При этом все опасные для нас гены удалены из генома вирусов. Их место занимает фрагмент ДНК пациента с внедренным в него «лечебным» геном.
Аденовирусы, которые использовали американские терапевты до случая с Джесси Джелсинджером, – это очень агрессивные вирусы. Это по их вине мы мучимся от инфекций дыхательных путей. Их можно легко ввести в клетки печени, головного мозга, кровеносных сосудов или органов дыхания.
Но у этих «троянских коней», проникающих сквозь стены любой неприступной крепости, какой может показаться клетка, есть и плохие качества. Они встраивают свои гены в ДНК клетки-хозяина ненадолго, а потому генетическую терапию надо регулярно повторять. (Разумеется, у этого недостатка есть и свой плюс: если при этой процедуре что-то пошло не так и гены аденовируса нарушили нормальную работу генома клетки-хозяина, то через какое-то время всё пройдет само собой – как проходят те же сезонные заболевания острыми респираторными инфекциями.) Другой их минус стал роковым для Джелсинджера: аденовирусы могут вызвать бурный иммунную реакцию организма.
После той американской трагедии для генетического трансфера стали использовать другие вирусы – ретровирусы. Их геном состоит не из ДНК, а из РНК и прочно встраивается в ДНК клетки-хозяина. Если генетическая терапия, проведенная с помощью ретровирусов, увенчалась успехом, то пациента удастся полностью излечить от его наследственного заболевания.
Однако лечить пациентов с помощью ретровирусов – все равно что вносить исправления в этот текст с закрытыми глазами. Всё будет вписано – и нужные слова, и недостающие цифры, но всё будет вписано куда угодно, в любую часть страницы. Вот так же и ретровирусы: они встраивают «лечебные» гены в какую угодно часть ДНК клетки-хозяина. Это может нарушить работу ее важнейших генов. Например, клетка начнет безостановочно размножаться, что приведет к развитию ракового заболевания. Первыми в этом убедились, как уже сказано, французские врачи.
Тогда во многих лабораториях начали придумывать другие способы доставки «лечебных» генов к цели.
Например, в 2003 году исследователям из Калифорнийского университета впервые удалось ввести в головной мозг обезьян нужные гены с помощью синтетических липосом – своего рода микроскопических капсул. Однако доставить иногда означает «положить куда угодно, но не на место». Запасные гены не были встроены в ДНК клеток мозга, а потому лечение пришлось повторять из недели в неделю или из месяца в месяц.
В 2006 году ученые из Национального института здоровья в Бетесде сумели переправить гены внутрь клетки, вообще не пользуясь «попутным транспортом». Для этого в лабораторных опытах они принуждали клетку с помощью электрических импульсов впустить новые гены или же РНК, блокирующую дефектный ген. В частности, таким способом они ввели четыре генетических фрагмента в иммунные клетки пациентов, больных раком кожи. Эти фрагменты содержали специфические поверхностные структуры раковых клеток, приучая клетки-убийцы иммунной системы распознавать смертоносные клетки и затем уничтожать их.
В том же 2006 году исследователи из Пенсильванского университета впервые использовали для генетического трансфера лентивирусы – род ретровирусов, к которым принадлежит и вирус ВИЧ-инфекции. Они вводили в геном лентивируса генетический фрагмент, который, будучи доставлен в клетку-мишень, подавлял активность важнейших генов вируса ВИЧ-инфекции. Тот переставал размножаться. Важно и то, что даже через три года после начала терапии у пятерых пациентов не было замечено злокачественных мутаций. «Поэтому лентивирусы кажутся нам многообещающим средством генетического трансфера для человека», – подчеркивали авторы работы на страницах журнала «Proceedings of the National Academy of Sciences».
В 2009 году исследователям из Франции и Германии удалось с помощью лентивирусов спасти от неизлечимой наследственной болезни двух мальчиков. Адренолейкодистрофия – генетическое заболевание, сцепленное с хромосомой Х. По его вине клетки не могут эффективно разлагать жирные кислоты. Те скапливаются в коре надпочечников и ткани головного мозга, и уже через несколько лет пациенты теряют зрение и слух, их поражает паралич. Помочь может – хотя бы некоторым – трансплантация костного мозга. Около трети детей, впрочем, умирают при этой операции; к тому же для многих не удается найти донора.
Для лечения мальчиков, больных адренолейкодистрофией, ученые взяли у них кровь и ввели в нее лентивирусы, чтобы воздействовать на содержавшиеся там клетки, в том числе стволовые клетки крови. Перед началом лечения у обоих мальчиков с помощью химиотерапии был разрушен костный мозг. Теперь в их организме могли размножаться только генетически измененные клетки крови, снабженные правильным («отремонтированным») геном. Примерно через 16 месяцев после начала терапии у мальчиков наметилось улучшение.
Новой вехой в генетической терапии стало 2 ноября 2012 года. В этот день в Европе был разрешен препарат для лечения пациентов, чья печень из-за генетического дефекта не вырабатывает пищеварительный фермент липопротеинлипазу. Поэтому их кровь насыщается жирами; у них рано развиваются
