Копия для президента
|
Недавнее решение английского парламента о разрешении клонирования клеток, полученных из человеческих эмбрионов, наделало много шума. Не исключено, что вскоре пациентов будут спрашивать, какую почку им трансплантировать - донорскую или клонированную. А вот вопрос о том, кто поздравит нацию с Новым годом - сам президент или его генетическая копия, в будущем маловероятен. Так, во всяком случае, считает наш собеседник, директор Института молекулярной генетики РАН академик Евгений СВЕРДЛОВ.
- Евгений Давидович, каковы наиболее перспективные пути применения генной терапии в ХХI веке? - На сегодняшний день использование генной терапии идет по многим направлениям. Это и коррекция наследственных заболеваний, скажем муковисцидоза или аденозиндезаминазной недостаточности. Это и борьба с инфекционными недугами, в первую очередь со СПИДом, с приобретенными заболеваниями, такими как рак, а также более редкими, но не менее серьезными, как, например, ишемия сосудов конечностей. В каждой из этих областей генная терапия рассматривается как перспективная технология. Вопрос лишь в том, где раньше произойдет прорыв. Я думаю, что вначале успех будет достигнут в лечении наследственных заболеваний, вызванных повреждением одного гена, - так называемых моногенных. Их около трех тысяч, и каждое очень тяжелое, но в то же время крайне редкое - один случай на несколько тысяч новорожденных. Исправление ошибки природы путем введения нового гена в ткань, которая повреждена в силу наследственного дефекта, представляется наиболее перспективным. Первые успехи были заложены в 1990 году, когда двум девочкам из США, страдающим недостаточностью аденозиндезаминазы (заболевание, ведущее к острым иммунным дефицитам, в результате чего дети должны постоянно находиться в стерильных условиях вплоть до скафандров), ввели специальную конструкцию, основанную на ретровирусных векторах, - ввели, по сегодняшним меркам, очень несовершенными методами. Но и спустя 5 лет сенатор Браун, отвечавший тогда за науку в конгрессе США, справедливо заявлял: "Перед вами живое чудо". Девочкам продолжали проводить курс лечения, но они ходили в школу вместе со своими сверстницами. Правда, оставался вопрос: в какой степени это было следствием генотерапевтического эффекта, а не длительного стандартного курса лечения, когда вводят бычью аденозиндезаминазу? Как бы то ни было, это было первое применение генной терапии, и в подобных случаях следует ожидать неплохих эффектов, тем более что с тех пор методики сильно продвинулись вперед. Сейчас мы рассматриваем два варианта генной терапии: первый - так называемый ex vivo, когда у пациента берутся клетки, в них встраивается здоровый ген, а затем их вводят обратно (как в случае с девочками). Получается вариант трансплантации, но больному пересаживают его же клетки, только измененные, что снимает массу проблем, связанных с иммунной несовместимостью. Это принцип введения в клетку новой информации генноинженерными методами. Основные достижения здесь заключались в усовершенствовании способов введения генов - появилась большая группа векторов, которые целенаправленно доставляют нужные гены в нужное место нужной клетки. С другой стороны, встает проблема долговременности эффекта - у клеток ограниченный срок жизни и надо думать, как его увеличить. Сейчас достигнут прогресс в выделении стволовых клеток человека, которые живут в организме очень долго и постоянно продуцируют зрелые клетки. Другой вариант генной терапии - in vivo - состоит в том, что нужный генетический материал доставляется пациенту, например, прямо в легкие, если это муковисцидоз. Здесь тоже развиваются новые векторы, но, думаю, эффект будет достигнут в первую очередь в лечении моногенных недугов. - Но, как известно, основной социальный груз приходится на такие недуги, как диабет, атеросклероз, поражающие одного из нескольких не тысяч, а сотен. - К сожалению, эти болезни гораздо труднее поддаются генной терапии, поскольку редко известен фактор, их вызывающий. А раз генные дефекты не до конца ясны, то и коррекция их не слишком развита. Думаю, еще одна перспективная область использования генной терапии - рак. Здесь есть хорошие теоретические предпосылки, громадное количество продвинутых клинических испытаний, методик, подходов. Известно много генов, вовлекающихся в рак, и много способов уничтожения раковых клеток. Можно часами об этом говорить, скажу лишь об одном. Как известно, раковые клетки слабо иммунны. Это связано с тем, что на их поверхности есть не все компоненты, которые узнаются клетками иммунной системы для уничтожения "брака". Так вот, один из подходов заключается в том, что у больного проводится биопсия раковых клеток, в них вводятся гены, которые программируют появление на поверхности недостающих белков, необходимых для полноценного иммунного ответа и успешной борьбы иммунной системы с новообразованиями. Затем эти измененные раковые клетки вводят обратно пациенту, они индуцируют иммунную систему, и та активизируется, начиная узнавать все злокачественные клетки в организме. Создается как бы противораковая вакцина. Совершенствуется также технология генной терапии, основанная на подходах in vivo. Сейчас развивается использование ДНК-конструкций - это не вирусы или сложные искусственные системы, а просто генетическая молекула ДНК, которая содержит нужный ген и элементы, обеспечивающие работу этого гена в тех клетках, куда его необходимо ввести. Достигаются хорошие результаты, когда такая ДНК вводится в пораженную ткань. Совершенно замечательный пример: когда есть проблемы с сосудами в конечностях, можно ввести в места повреждения такие ДНК с генами, синтезирующими факторы роста сосудов, и их количество будет расти. Даже больные в очень тяжелой форме избегают ампутации. Сейчас генетика ангиогенеза интенсивно разрабатывается и появляются все новые гены которые перспективны для использования в генной терапии. Мы тоже в какой-то мере увлеклись таким подходом. Российский научный центр хирургии РАМН во главе с академиком РАМН Борисом Константиновым предложил нам принять участие в этой работе. Честно говоря, мы пока отстаем от американцев, и все же у нас есть свои разработки, подходы, а в предварительных опытах получены очень хорошие результаты. Сейчас программа разворачивается в тесной работе с клиницистами, и есть все шансы, что будут достигнуты большие успехи. - Среди инфекционных заболеваний СПИД вызывает наибольшую тревогу. Сможет ли генная терапия помочь в борьбе с этим недугом? - Тут, с одной стороны, размышляют над созданием вакцин против вируса, и уже существует масса их вариантов. Сложность в том, что вирус очень быстро меняет свой геном, легко ускользая от иммунной системы. Поэтому также разрабатываются различные подходы, позволяющие создавать в организме Т-лимфоциты, которые смогут поражать ВИЧ и одновременно будут устойчивы к его действию. Идея проста: у пациента берутся Т-лимфоциты, в них вводятся гены, делающие их устойчивыми к вирусам (я говорю о Т-лимфоцитах, но на самом деле речь идет о стволовых клетках, которые потом дадут Т-лимфоциты и будут эту популяцию поддерживать). Затем их вводят обратно пациенту - таким образом, создается пул клеток, устойчивых к ВИЧ. Это в значительной степени решит главную проблему, связанную с разрушением иммунной системы, поскольку всегда будет сохраняться какое-то количество не восприимчивых к вирусу Т-лимфоцитов. Такая методика называется внутриклеточной иммунизацией. - Опасно ли для человека применение генных конструкций? Иными словами, излечение одной болезни не аукнется появлением другой? - Недавно генная терапия получила встряску: в США совершенно точно зафиксирован один смертный случай (хотя говорилось о нескольких) вследствие генно-терапевтического вмешательства. 18- летнему пациенту вводили необходимые гены с помощью вектора, в качестве которого использовался измененный аденовирус. Началось распространение этого вируса по всем органам и тканям, наступила смерть. Полагают, что реакция умершего аномальна. Возможно, у него были еще какие-то дефекты, на это есть намеки. Множество других больных раком пациентов, которые получали аденовирусные векторы, не давали такой реакции. Но по крайней мере один исследователь публично заявил, что поскольку аденовирусы включают иммунный ответ, то такая иммунная реакция при большой дозе вируса не является необычной. В любом случае это серьезный сигнал тревоги. Стали пересматривать методики, которые используют вирусные векторы, в первую очередь аденовирусные. Это очень поучительная история, но тем не менее она не умаляет достигнутых успехов. А с развитием новых методик опасность и вовсе сведется к нулю. - Сегодня всех волнует вопрос, насколько чистоплотны окажутся генетики. Вслед за овечкой Долли уже появилась генетическая копия макаки. Возможно ли, что мораторий на клонирование человеческих эмбрионов будет вскоре не только в Великобритании, но и в других странах. - Причины объявления моратория на клонирование человека понятны - это морально-этические аспекты. Но я думаю, через какое-то время наступит ситуация, когда, возможно, будут рассматриваться исключения. Пока процент успеха в экспериментах на животных по клонированию крайне низок - одна удача на несколько сотен попыток. Кроме того, само клонирование не обеспечивает создания копий, а лишь некое приближение к оригиналу. Если говорить об отдельных органах, то здесь о моратории очень скоро забудут: он, на мой взгляд, ничем не обоснован. Сейчас открываются широкие перспективы разнообразных путей использования стволовых клеток, на основе которых принципиально можно получать любые клетки, а в перспективе, возможно, ткани и органы. Это направление уже создало клетки нейронов, которые можно использовать для лечения болезни Паркинсона или Альцгеймера. Станет возможным создавать клетки поджелудочной железы, которые будут продуцировать инсулин, опять же избегая отторжения, или клеток сердечной мышцы для лечения врожденных пороков сердца и инфаркта миокарда, или даже стволовых клеток фолликул волос для лечения определенных типов облысения. Я могу предвидеть логичное развитие событий: рождается ребенок, у него (по желанию родителей) сразу берутся образцы клеток и хранятся, а при необходимости используются для лечения. И тогда будет решена чудовищная проблема использования аллогенного материала при трансплантации. - А может ли существовать угроза самодеятельного клонирования человека? - С развитием техники доля неудачных экспериментов, конечно, будет уменьшаться и в какой-то момент (если это станет достаточно надежной методикой) почти наверняка найдутся люди, которые станут делать на этом деньги. Сейчас это вряд ли возможно, но я не могу гарантировать, что кто-то не откроет подпольную лабораторию, скажем, по клонированию проституток. Мы себе должны ясно представлять: клонированный человек не будет идентичной копией. - 35 лет назад Игорь Гольдман из Института биологии гена РАН смог перевязать эмбрион кролика и получить однояйцовых близнецов. Ученый уверяет, что такое возможно и с человеком. - Во всяком случае, на макаках это удалось. Он прав в том отношении, что это более надежный способ - проблема тут в получении ранних эмбрионов. Наверное, таким способом можно будет клонировать человека, вопрос в том, что близнецы - это тоже не копии. Они очень похожи, бывают удивительные совпадения, но есть не менее удивительные несовпадения. В случаях так называемых дискордантных однояйцовых близнецов, когда, допустим, один болен шизофренией, а другой нет, - таких примеров известно множество. И сейчас с помощью разных методов (в том числе применяемых в нашей лаборатории) мы видим, как такие близнецы различаются по структуре их геномов. Как только оплодотворенная клетка разделилась, половинки начинают вести независимое существование, занимают разное положение в организме, по-разному снабжаются кислородом, питанием. Это факторы внешней окружающей среды. Но кроме того, когда эти клетки начинают делиться и создавать организмы, им надо совершить громадное количество делений - ведь взрослый организм состоит из 10 14 клеток! При каждом делении образующиеся клетки накапливают мутации - изменения генетического аппарата, которые возникают случайным образом, независимо друг от друга. И с этого момента уже накапливаются различия. Наш генетический аппарат нестабилен. С одной стороны, это благо, потому что таким способом происходит эволюция. Каждые два человека имеют по миллиону различий, и природа выбирает тех, кто лучше соответствует внешним условиям. С другой стороны, это беда, поскольку тот же рак - следствие нестабильности генома, когда какая-то клетка получила случайно больше мутаций и вышла из-под контроля организма. Принципиально невозможно создать две абсолютно идентичные личности, вопрос в степени похожести. Если речь идет о внешней, иммунологической похожести, то два таких организма могут быть иммунологически совместимы и трансплантация от одного к другому будет очень хорошей. Но, скажем, отпечатки пальцев у них могут быть разными. И уж наиболее сомнительна умственная похожесть - наш мозг состоит из 10 10 нейронов, а между ними очень тонкие связи. Неизвестна природа как гениальности, так и идиотизма. Поэтому я глубоко сомневаюсь в том, что путем клонирования можно будет получить двух ментально идентичных индивидуумов. Беседу вел Вячеслав СВАЛЬНОВ, корр. "МГ". |