Поэтому нет ничего удивительного в том, что аденоассоциированные векторы пользуются в сфере генной терапии все большей популярностью. Замечательно и то, что их можно «натаскивать» на определенные типы клеток. Это, конечно, достаточно длительный и трудоемкий процесс, но при помощи терпения и некоторой доли везения удается получить векторы, доставляющие послания только в конкретные клетки. И это просто поразительно, особенно если учесть, что большинство служб по доставке, которые существуют уже значительно дольше и славятся своими традициями, обычно оставляют посылки, предназначенные для пятого этажа, внизу, возле входной двери подъезда.

Однако и аденоассоциированным, и аденовирусным векторам свойственна одна проблема: их послания, доставленные в клетку, после ее деления пропадают. Это объясняется тем, что дополнительный фрагмент ДНК всего лишь приклеивается к хромосоме, словно записка на клейком листке, и не удваивается при делении.

Но на помощь приходит другая группа вирусов – ретро-вирусы. Их использование в качестве векторов для генной терапии представляет большой интерес, поскольку после проникновения в клетку они встраивают свою наследственную информацию непосредственно в ее геном, и клетка несет ее по жизни как свою неотъемлемую часть (это что-то вроде того, как тетя Хедвиг стала постоянным членом нашей семьи, хотя сама считает, что приехала лишь с кратким визитом).

Одним из самых полезных вирусов этой группы оказался вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Поскольку ВИЧ не является воплощением бескорыстного стремления к улучшению мира и повышению благополучия человечества, то на первый взгляд это можно счесть неудачной шуткой. Но использование ВИЧ в качестве вектора вовсе не такая уж сумасшедшая затея. Перед тем как стать вектором, ВИЧ полностью очищается, из него извлекаются специфичные для него гены. Происходит даже переименование, и после всех процедур ему дают неприметное имя – лентивирусный вектор (как видите, векторам тоже приходится заботиться о своем имидже). И действительно, лентивирусные векторы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими ретровирусными коллегами. В частности, они могут инфицировать клетки, находящиеся в состоянии покоя, то есть не делящиеся. Это существенно расширяет меню лентивирусных векторов, потому что далеко не все клетки организма подвержены частому делению.

Встраивая свой геном в хромосомы клетки-хозяина, лентивирусные векторы ведут себя более аккуратно. Ведь при всей эффективности генной терапии здесь не обходится без проблем. Многим вирусам в конечном счете абсолютно наплевать, в какое место генома клетки добавить свою информацию. Главное, что она доставлена внутрь клетки. Но легко представить, к какой беде может привести посылка, небрежно брошенная курьером службы доставки на горячую плиту.

В переводе на уровень клетки-хозяина это означает, что многие ретровирусы встраивают свой наследственный материал в область промотора, то есть в самый центр регулирования и управления. А ведь нарушение деятельности этого центра может привести к неконтролируемому росту клетки и, в экстремальном случае, к раку. В свою очередь, лентивирусные векторы, встраивая свой геном, избегают области промотора и не нарушают его функций.

Поэтому в настоящее время лентивирусные векторы играют в генной терапии все более значимую роль. Кроме того, они служат впечатляющим примером того, что даже отъявленные злодеи типа ВИЧ могут быть обращены в истинную веру, если с ними как следует поработать.

Однако право дебюта в сфере генной терапии лентивирусные векторы должны были уступить своему ретровирусному коллеге из царства животных, образованному от вируса лейкемии мышей. Шел 1990 год, и научный мир пребывал в эйфории от возможностей, которые сулила новая область генной терапии. Появление вирусных векторов стало инструментом, с помощью которого можно было втихомолку пронести недостающую наследственную информацию в клетки. Все горели желанием опробовать новый метод.

Гонку в конечном счете выиграл американский врач У. Френч Андерсон, осуществивший первое официально разрешенное лечение человека методом генной терапии. В классической манере первопроходца он шел к этому долгие годы каменистыми тропами бюрократических согласований. Его целью было лечение тяжелого комбинированного иммунодефицита (ТКИД) – редкого наследственного заболевания. Иммунная система пациентов в значительной степени выведена из строя, и даже малейшая инфекция может иметь тяжелые последствия – вплоть до смертельного исхода. Причиной заболевания является дефицит лимфоцитов – важных иммунных клеток, функция которых состоит в целенаправленном распознавании возбудителей болезней. Лимфоциты – это белые кровяные тельца, производством которых занимаются кроветворные стволовые клетки костного мозга.

Детям, появившимся на свет с ТКИД, необходимо как можно скорее пересадить костный мозг от здорового донора, чтобы наладить производство здоровых лимфоцитов. К сожалению, найти подходящего донора удается не всегда, и тогда остается только изолировать маленьких пациентов, чтобы как можно лучше оградить их от инфекций. Если же они все-таки заболеют, используется заместительная иммунотерапия. Такое лечение можно сравнить с пластырем, который приносит какое-то облегчение, но не способен повлиять на причину ТКИД.

Печальную известность приобрел «мальчик в пузыре» – Дэвид Веттер из Техаса. Дэвид страдал ТКИД и с самого рождения в 1971 году жил в стерильной пластиковой оболочке вплоть до того момента, когда в возрасте двенадцати лет ему была сделана пересадка костного мозга. К сожалению, вместе с клетками, которые должны были вернуть ему здоровье, в организм попал вирус и Дэвид умер спустя четыре месяца после трансплантации.

Причина ТКИД заключается в генах. И хотя к настоящему времени мы знаем уже о нескольких генетических мутациях, которые приводят к ТКИД, у каждого пациента имеется только один дефектный ген, который нуждается в исправлении, и это обстоятельство делает ТКИД особенно интересным для специалистов генной терапии.

Андерсон и его команда специализировались на ТКИД, вызванном дефицитом аденозиндеаминазы (АДА) – фермента, который вырабатывается лимфоцитами и в обязанности которого входит разложение токсичных продуктов обмена веществ. Если этот процесс нарушается, то лимфоциты тонут в собственных отходах и умирают. Для данной формы заболевания характерно то, что определенный уровень самочувствия можно поддерживать и без пересадки костного мозга, только за счет регулярных инъекций недостающего фермента. Правда, этого не всегда удается достичь, и в случае с четырехлетней Ашанти де Сильва возникла угрожающая ситуация, когда заместительная ферментная терапия дала сбой.

Во избежание самого тяжелого исхода Френч Андерсон и его коллеги Майкл Блейз и Кеннет Калвер взяли у девочки часть ее же лимфоцитов и в лабораторных условиях внедрили в них с помощью ретровирусного вектора правильную копию гена АДА. Измененные клетки были размножены в лаборатории и затем на протяжении двух лет регулярно вводились в кровеносные сосуды Ашанти.

Поскольку лимфоциты имеют ограниченный срок жизни, всем было ясно, что такая генная терапия имеет временный характер. Однако эффект нового метода превзошел все ожидания. Иммунная система Ашанти восстановилась, ее здоровье улучшилось. Даже спустя десять лет после последней процедуры в 10 процентах ее лимфоцитов все еще обнаруживались измененные гены.

Научный мир и пресса ликовали. Андерсона носили на руках, во всех учебниках его называли основателем генной терапии.

Фанфары, ликование и крики «Браво!»

Хэппи-энд!

Вот так выглядит научный успех!

Однако в случае с Ашанти мы вынуждены сделать небольшую оговорку. Дело в том, что она, как и прежде, продолжала получать заместительную ферментную терапию.

Секундочку! Но ведь тогда не совсем понятно, какая часть успеха приходится на генную терапию, а какая – на ферментную. Итак, фанфары пока умолкают. Остается только скромная радость по поводу успеха.