Тройной удар

Американские ученые опубликовали в журнале Science Translational Medicine отчет о пилотных испытаниях принципиально новой методики борьбы с ВИЧ-инфекцией. В этих испытаниях были подтверждены безопасность и стойкость биохимических эффектов ее применения.

Сумма технологий

Новая методика использует ряд передовых открытий и разработок биохимии, биологии и медицины: применение стволовых клеток и их генетическую модификацию, генную терапию, использование РНК с ферментативной активностью и явления РНК-интерференции и т.д.

Эта методика заключается в пересадке пациенту собственных стволовых клеток крови (плюрипотентных гемопоэтических клеток), в ДНК которых включены три искусственных гена, обеспечивающие защиту клеток от ВИЧ. В качестве вектора для доставки генов использовался "родственник" ВИЧ из рода лентивирусов, не вызывающий заболеваний у человека.

Действие всех трех генов реализуется за счет синтезирующихся на их матрице РНК, которые блокируют ключевые реакции жизнедеятельности вируса.

Один из этих генов кодирует РНК с ферментативной активностью (рибозим), препятствующую взаимодействию вируса с рецептором CCR5 на поверхности иммунных клеток. ВИЧ использует этот рецептор для проникновения в клетку. В крупномасштабных исследованиях было показано, что подавление синтеза CCR5 уменьшает уровень репликации (воспроизведения) вируса, причем это уменьшение может доходить до 90 процентов.

Примерно три процента европейцев являются носителями точечной мутации CCR5 (CCR5-Δ32), препятствующей его взаимодействию с вирусом. Такие люди не восприимчивы к ВИЧ. В 2008 году специалисты из берлинской клиники Charite сообщили об успехе лечения больного, у которого на почве ВИЧ-инфекции развился лейкоз, требующий пересадки костного мозга. Немецкие врачи намеренно подобрали ему донора с мутацией CCR5, и через 20 месяцев после лечения им не удалось обнаружить вирус ни в одной из биологических проб пациента.

Однако CCR5 используется для проникновения в клетку только одной разновидностью ВИЧ – М-тропной. Другая разновидность – Т-тропная – для этих целей взаимодействует с рецептором CXCR4. Поэтому ученые решили использовать еще два гена с другими механизмами действия.

Первый из них кодирует РНК-"ловушку", блокирующую TAR – вторичную структуру в составе вирусного генома, необходимую для размножения ВИЧ. Продукт третьего гена – малая РНК, которая путем РНК-интерференции нарушает работу вирусных генов tat и rev, регулирующих синтез TAR. Таким образом, два искусственных гена действуют на разные звенья одного процесса, усиливая эффект друг друга и препятствуя репликации вируса.

Иммунные клетки, произошедшие от модифицированных стволовых, будут содержать искусственные гены, что, теоретически, обеспечит эти клетки защитой от ВИЧ.

Что смогли

В ходе испытаний методики генноинженерные стволовые клетки ввели четырем пациентам, поступившим на лечение осложнившей ВИЧ лимфомы (опухоли крови). Один из наиболее эффективных методов лечения этого заболевания заключается в пересадке больному собственных гемопоэтических клеток, забранных до развития онкологического заболевания.

Введение добровольцам содержащих искусственные гены клеток вместо обычных позволило бы оценить как переносимость лечения, так и его эффективность. Однако из этических соображений на первом этапе исследований пациентам ввели неизмененные стволовые клетки лишь с небольшой примесью экспериментальных.

Наблюдение за добровольцами в течение двух лет после лечения показало хорошую переносимость новой методики, а также отсутствие вреда от применения лентивирусного вектора. Кроме того, в течение всего этого срока генетически модифицированные клетки стабильно давали начало клеткам крови, и наблюдалась небольшая (в силу небольшого количества таких клеток), но непрерывная продукция искусственно созданных РНК.

Небольшая численность "потомства" генноинженерных клеток и, как следствие, низкая концентрация противовирусных РНК не позволили избавить больных от ВИЧ и даже существенно снизить вирусную нагрузку. Таким образом, эффективность новой методики будет оцениваться лишь в будущих исследованиях, когда пациентам введут только клетки с добавочными генами.

Даже при успехе этих исследований их продолжительность в сочетании с высокотехнологичностью и дороговизной методики еще долго не позволят применять этот способ лечения массово. Однако первый успех, подтверждающий целесообразность работы в этом направлении, достигнут.

Хочется надеяться, что будущие пациенты, излеченные с помощью новой методики, не подвергнутся геноциду со стороны противников ГМО.