Терапия оплодотворенных яйцеклеток у людей

Из результатов опытов на мышах следует, что генная терапия увенчалась успехом лишь у некоторого числа животных. В большинстве случаев она оказалась неудачной. Можно, однако, ожидать, что эффективность переноса генов со временем возрастет. Но больше беспокоит чрезмерный эффект воздействия на тех животных, у которых эксперимент удался. Представьте себе человека, который в результате такой терапии достигнет роста, скажем, в 3 метра! Очевидно, что встроенные гены не подвергались нормальной регуляции. Возможно, использование регуляторных последовательностей может решить эти проблемы. Однако до сих пор не удавалось внедрить гены в места их обычной локализации в хромосоме. Встраивание происходит в случайном порядке, что неоднократно вызывало у мышей-реципиентов серьезные нарушения (в результате мутации) работы нормальных генов в участках встраивания.

По мнению медицинских генетиков, метод генной терапии не следует применять в обозримом будущем к оплодотворенным яйцеклеткам человека. Опасность слишком велика и долго останется таковой. Кроме того, существуют другие способы достижения этой цели. Например, карликовость гипофизарного происхождения можно с успехом лечить гормоном роста человека, продуцируемым клонируемыми в бактериях генами. Еще важнее то, что для генной терапии нет медицинских показаний: большинство метаболических заболеваний наследуется по рецессивному типу. Соотношение между пораженными и непораженными детьми гетерозиготной пары составляет 1 : 3. Конечно, яйцеклетку сразу после оплодотворения (которое должно было бы происходить in vitro) можно было бы отобрать. Но прежде следовало бы установить гомозиготность мутантного аллеля. Поскольку гены еще не активны, это невозможно сделать на уровне продукта и нужно выполнить на уровне ДНК. Однако клетка не переживает диагностической процедуры, пока не разделится на две: тогда на одной проводится манипуляция, а другая сохраняется для переноса генов. Очень сложная и опасная процедура! Если гомозиготное состояние в самом деле могло бы быть диагностировано на такой ранней стадии, не лучше было бы отказаться от такой зиготы и посоветовать парс попробовать еще раз?

Применительно к генетике человека открываются перспективы перед генотерапией целого ряда наследственных болезней. Разработка лечения целого ряда наследственных заболеваний этим методом проводится в течение десятка лет. Лечение генных заболеваний введением пациенту нормальных генов только кажется обманчиво простым. Фактически же генная терапия — изощренная процедура, и только очень небольшое число научных коллективов в мире обладает достаточными знаниями и опытом, чтобы лишь рассматривать возможность такой попытки. Одно из самых больших препятствий — внедрить ген в клетку. В 1980 г. М. Клайн попытался химическим путем созданные в лабораторных условиях гены трансплантировать в клетки костного мозга двум женщинам -больным анемией Кули. Пациентки не излечились, хоти побочных явлений от лечения не было. Клайн подвергся критике научных кругов за проведение преждевременного эксперимента на человеке. Сейчас многие специалисты Европы и Америки при совокупном участии клиницистов, молекулярных биологов, биотехников, биохимиков разрабатывают подходы к лечению генных заболеваний. Лекарства и все другие средства сегодняшней медицины — паллиативные методы. Они позволяют устранить симптом, но не излечить саму болезнь. Единственный способ победить болезнь, если она вызвана дефектным геном, — устранить дефект. Существуют генетические заболевания (болезнь Альцгеймера и некоторые виды рака), которые могут возникать при изменении не одного, а нескольких генов. Такие болезни будут неподвластны генной терапии еще многие годы. Другая группа болезней (их около 1600), вызванных нарушением только 1 из 100000 генов, имеет значительно большую вероятность для возможности изучения и исцеления в первую очередь. Среди этих болезней — мышечная дистрофия, гемофилия, болезнь Гентингтона, а также дефицит аденозиндезаминазы (АДА) или синдром Леша-Нихена. Дефектные гены, вызывающие последние две болезни, уже идентифицированы, их нормальные копии могут быть клонированы лабораторным путем. Болезнь АДА — первый кандидат для генной терапии, поскольку она возникает из-за недостатка фермента в костном мозге — ткани, которая обеспечивает наилучший маршрут внедрения здоровых генов в организм.

Маллиген, работающий над проблемой АДА, "сшил" человеческий и вирусный гены и заразил ими клетки в культуре. Удалось "перекроить" два ретровируса таким образом, что требуются они оба для получения новой информационной единицы. Каждый из них по отдельности не способен порождать новые вирусы. Из данного вируса были удалены гены, ответственные за создание белковой оболочки, необходимой для проникновения в клетки и заменены нужным, но чужим геном. Из другого вируса-помощника удалена последовательность генов, дающая сигнал белковой оболочке обернуться вокруг вирусной РНК. Когда оба таких вируса-"калеки" вводятся в клетки культуры, вирус-помощник обеспечивает всю работу по упаковке и внедрению в клетку комбинированного вируса, однако сам в клетку проникнуть не может. Вирус может внедриться в клетку, но, будучи внутри, не может воспроизводиться, поскольку в его РНК отсутствуют необходимые для этого инструкции. Таким образом, получена прекрасная возможность использовать вирусные системы для транспортировки генов в клетку.