Перспективы генной терапии. Направления развития

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 14.12.2024

Генеральный директор Общества с ограниченной ответственностью «Гистографт», победитель Президентской программы Российского научного фонда Илья Бозо поделился профессиональным взглядом на современные достижения генной терапии в хирургии.

Конспект

Спикер: Илья Бозо, челюстно-лицевой хирург, генеральный директор компании “Гистографт”

Сегодня мы рассмотрим, что такое генная терапия, как она используется в хирургии, но сначала хотелось бы коснуться базового экскурса в биологию. Как синтезируются белки? Исходно вся информация хранится в хромосомах. Далее считывается вся информация с хромосомы, в итоге мы получаем некий промежуточный вариант, некую копию пре-матричной РНК. Из нее в цитоплазме клетки формируется уже более правильная копия того самого гена, который нам нужен, из которого клетка будет делать белок. В результате этого клетка на основании этой копии делает нужный белок, после чего он синтезируется.

Когда я говорю с аудиторией про генную терапию, то у людей возникают мысли про коррекцию каких-то наследственных генетических заболеваний, включая гемофилию. Но генная терапия — это более широкое понятие, и если мы говорим про ту же гемофилию, то речь идет именно о коррекции ген

ома. Но генная терапия этим не ограничивается, хотя такие технологические направления есть, и они очень актуальны.

По словам Ильи Бозо, генная терапия работает не только на уровне генома, но и на уровне пре-матричной РНК, на уровне синтеза М-РНК, белка и т. д. Применительно к хирургической практике эти более безопасные варианты и используются.

Основные инструменты и методы генной терапии

Суть генной терапии заключается в том, чтобы создать некую генную конструкцию, т. е. это может быть какая-то кодирующая ДНК или кодирующая РНК. Все эти конструкции могут доставляться разными способами. Разные векторы доставки, разные варианты генных конструкций формируют целый пул инструментов в рамках генной терапии:

Это и вирусные частицы для доставки генных конструкций, и плазмидные ДНК, и кодирующий/некодирующий фрагменты РНК, и различные молекулы, редактирующие геномы, и другие системы, искусственные хромосомы в том числе.

Как же может использоваться генная терапия в медицине и в хирургии, в частности? Представим себе, что человек себе что-то сломал. Организм сам может восстановить поврежденную область, запустив процессы регенерации. Клетки из малодифференцированных переходят в специализированные, они синтезируют компоненты межклеточного матрикса, а также синтезируют различные вещества, которые и запускают процесс регенерации. Но если у человека, помимо сломанной кости, есть какое-то сопутствующее заболевание, вроде сахарного диабета, ишемической болезни или какого-нибудь эндокринного заболевания, то репаративные процессы в этом случае сильно ограничены. И нам необходимо как-то простимулировать регенерацию в этой зоне, чтобы кость восстановила свою целостность. Именно в этом случае и используются инструменты генной терапии.

Есть такой интересный пример. Проводились опыты с использованием кольцевой молекулы плазмидной ДНК, у которого всего один ген. В данном случае, использовался ген люцифераза светлячков, который отвечает за то, что эти насекомые светятся. Опыт заключался в подкожном введении этого гена мышам, в результате чего их клетки получили эту генную конструкцию, после чего они начали в течение определенного времени продуцировать этот новый белок. Итогом этого опыта было то, что у мышей место введения этого гена стало действительно светится. Тот же принцип работает с нужным нам терапевтическим белком, когда мы говорим об использовании генной терапии в хирургической практике.

Технологии генной терапии в лечении ишемии и костной пластике

Илья Бозо рассказывает, что использование генной терапии актуально в лечении хронической ишемии нижних конечностей. Специфика данного заболевания такова, что у пациента появляются атеросклеротические бляшки, которые забивают сосуды. Чтобы избежать ампутации конечностей на поздних стадиях, используются стандартные методы эндоваскулярной хирургии, но такое возможно не всегда. По словам Ильи Бозо, у пациента могут быть элементарные противопоказания к проведению операции, либо бляшки могут возникнуть в очень маленьких сосудах, в которые сложно зайти эндоскопом.

Именно для таких случаев был придуман один из вариантов генной терапии. Это лекарственный препарат, который представляет собой аналогичную кольцевую молекулу плазменной ДНК, т. е. это плазмиды. И в нее встроен нужный ген сосудистого фактора роста, т. е. это тот белок, который нужен для формирования новых сосудов. Там, где много этого белка, клетки понимают, что тут нужны сосуды, и активно их формируют в обход атеросклеротических бляшек.

По словам спикера, такая методика может использоваться и в других областях. В частности, в костной пластике. В таких сложных случаях, когда у человека, к примеру, отсутствует часть нижней челюсти. Стандартные методы лечения предполагают, что этот дефект нужно чем-то заместить, иначе кость там не будет формироваться. Для того, чтобы заполнить костный дефект, используется генно-терапевтический материал, который состоит из 2 компонентов. Есть основной механический материал, восполняющий дефект, и на нем размещены молекулы, т. е. те самые генные конструкции.

В итоге получается 2 эффекта. Сам материал заполняет дефект и служит матрицей для формирования новой кости, а эти молекулы высвобождаются и заставляют клетки формировать новые сосуды, которые необходимы для регенерации кости.

В завершение своего выступления Илья Бозо отметил, что перспективы генной терапии очень хорошие, потому что уже сейчас есть серьезные достижения и прецеденты ее внедрения в хирургическую практику. Он выразил надежду, что в будущем таких прецедентов внедрения будет гораздо больше, и будут все новые и новые материалы, потому что методы генной терапии действительно работают. Они позволяют усиливать регенерацию там, где это нужно, т. е. это, прежде всего, хирургическая практика.

Перспективы генной терапии. Направления развития

За последние десятилетия появился совершенно новый подход к лечению заболеваний. Этот подход носит название генная терапия. Принципиальное отличие нового способа лечения от традиционных состоит в том, что он направлен на устранение первопричины заболевания, а не её следствий. На современном этапе генную терапию можно определить как лечение наследственных и ненаследственных заболеваний путём введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых функций. Лечение заболеваний на генном уровне представляет собой весьма заманчивую перспективу. Но, как и любое вмешательство в организм человека, оно может привести к абсолютно непредсказуемым результатам. За полувековой период развития данной области медицины был накоплен как положительный, так и отрицательный опыт использования генотерапии. Тем не менее, нельзя однозначно сказать, является ли терапия на уровне генов благом или непоправимой ошибкой. В данной работе рассмотрены основные аспекты генотерапии, приведены примеры успехов и неудач, сопутствующих становлению этой области. С момента своего зарождения концепция генной терапии вызывала множество споров. Сторонники преобразования организма на уровне генов утверждали, что за данным видом лечения стоит будущее медицины. Противники же приводили ряд опасений, основанных на том, что человек слишком мало знает, чтобы вмешиваться в епархию Бога. По прошествии нескольких десятков лет споры не только не утихли, но и разгорелись с новой силой, оппоненты получили весомые аргументы, основанные на победах и поражениях исследователей в этой области.

Генная терапия достигла некоторых успехов в борьбе с опухолевыми заболеваниями. К настоящему моменту разработаны несколько основных подходов. Прежде всего, это нормализация работы онкогенов и супрессоров опухолей. Не менее перспективным представляется и другой подход, связанный с обучением иммунной системы распознавать антигены раковых клеток. На этом принципе основано создание противоопухолевых вакцин. Так, для лечения рака простаты широко применяют стратегию замены генов-супрессоров опухолей p53, H-ras, Rb, p21, антисмысловые олигонуклеотиды к гену Bcl2 (для супрессии антиапоптотических генов), традиционные гены-самоубийцы (вирусная тимидинкиназа или цитозин-дезаминаза), а также гены, корректирующие чувствительность опухолевых клеток к андрогенам. Не менее перспективным представляется и другой подход, связанный с обучением иммунной системы распознавать антигены раковых клеток. Поскольку иммунная система не способна сама распознавать и элиминировать раковые клетки, задача учёных сводится к приданию ей этих свойств. На этом принципе основано создание противоопухолевых вакцин.

Ощутимые результаты получены в области нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, хорея Гентингтона и др. В данном случае принцип генотерапевтического вмешательства, находящегося на стадии клинических испытаний, основан на введении в определённые подкорковые отделы мозга культуры клеток, синтезирующих набор белков, которые препятствуют дегенерации нервных клеток. Кроме того, нельзя не отметить достижения генотерапевтических подходов в лечении ВИЧ-инфицированных больных, в кардиологии, а также в ряде других заболеваний.

Потрясающие успехи генной терапии сопровождают и весомые неудачи. В 2003 году FDA приняло решение о временном прекращении клинических испытаний с использованием ретровирусов на стволовых клетках крови. Причиной послужило развитие лейкемии у двух из десяти детей, подвергнутых терапии тяжелого комбинированного иммунодефицита (SCID). Было выяснено, что побочный эффект является следствием того, что вирус, использованный для доставки терапевтического гена, активировал онкоген. В апреле 2004 года FDA, учитывая достигнутые успехи этого вида генной терапии, все же ослабило запрет на её проведение, разрешив применение ретровирусных векторов для лечения тех больных, для которых другие способы оказались неэффективны.

Генная терапия способна дать человечеству мощный инструмент для перехода медицины на совершенно новый уровень развития. Там, где методы традиционной медицины оказались бессильны, на помощь пришла генотерапия, дав возможность выздоровления неизлечимо больным. Тем не менее, нельзя отрицать, что, имея в своих руках такое мощное оружие, как способность изменять гены, человечество встаёт перед проблемой грамотного использования этой технологии. Уже сейчас теоретически вполне возможны модификации генома с целью улучшения некоторых физических, психических и интеллектуальных параметров. Современная наука на своём новом витке развития вернулась к идее улучшения человеческой породы, что само по себе опасно.

При использовании генной терапии непременно должно соблюдаться условие: все генотерапевтические мероприятия должны быть направлены только на конкретного больного, и касаться только соматических клеток. Современный уровень знаний не позволяет проводить коррекцию генетических дефектов в клетках зародышевого пути в виду опасности засорения генофонда нежелательными искусственными генными конструкциями или внесением мутаций с непредсказуемыми последствиями для будущего человечества. Генная терапия представляет собой достаточно дорогостоящее лечение, которое вряд ли удастся сделать доступным широким массам. Кроме того, применение генной терапии к клеткам зародышевого пути ущемляет право будущих поколений на наследование природного немодифицированного генома.

Наличие трудностей, связанных с разработкой и внедрением генотерапевтических подходов, существенно тормозит развитие этой отрасли. Накапливается множество примеров разных эффектов применения одной и той же терапии на животных и человека. Например, введение аденовирусных векторов экспериментальным животным сопровождается быстрой продукцией противовирусных антител, в то время как для человека такой острый иммунный ответ не характерен. Бывают и обратные ситуации. Так у одного из пациентов с муковисцидозом, которому в дыхательные пути вводили аденовирусный вектор с CFTR (трансмембранный регулятор муковисцидоза), развился воспалительный синдром, хотя у мышей при дозах препарата на три порядка выше никаких побочных эффектов не наблюдалось.

Таким образом, терапевтический потенциал геномных преобразований поистине огромен, однако, не следует забывать о подстерегающих опасностях. Наряду с разработкой методологической экспериментальной базы для генотерапии, следует обратить внимание на решение ряда вопросов социального и этического характера. Несмотря на почти полувековую историю развития генной терапии, данная отрасль всё ещё находится на начальном этапе своего становления. С момента возникновения она приковывала к себе внимание людей по всему миру. Проникнув в область, ранее не доступную человечеству, генная терапия открыла фантастические перспективы. Она наделила людей способностью вносить изменения на уровне генов, дав им возможность победить ранее неизлечимые заболевания. Однако вместе с тем, генотерапия подарила человечеству мощное и опасное оружие, способное принести больше вреда, чем пользы. Учёным предстоит прояснить ещё множество аспектов научного, этического, социального и экономического характера. Никто не знает, какие открытия ещё предстоят и что они принесут с собой. Тем не менее, не вызывает сомнений, что за развитием генотерапевтических подходов к лечению болезней стоит будущее.

В настоящее время генотерапия является одним из самых перспективных направлений в современной медицинской науке для лечения многих наследственных и других заболеваний. Однако, как показывает мировой опыт, при использовании этого метода лечения не следует ожидать абсолютной безопасности. В отдельных странах Европы и мира уже действующие законы по генно-инженерной деятельности дополнены разделами по генной терапии. В Российской Федерации регуляторные аспекты, относящиеся к изучению и применению генно-терапевтических препаратов, значительно менее развиты. В связи с этим необходимо разработать критерии оценки безопасности применения таких лекарственных средств и решить вопросы их регистрации соответствующими надзорными органами.

В настоящее время наиболее перспективные направления в современной медицине связаны с бурным развитием таких высокотехнологичных методик, как нанотехнологии, использование стволовых клеток и создание генно-терапевтических препаратов. Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации уделяет должное внимание развитию этих технологий с целью обеспечения населения доступной персонифицированной, высокоспецифичной и эффективной медицинской помощью. С целью регулирования вопросов качества и безопасности применения биомедицинских технологий Минздравсоцразвития России был разработан проект Закона «О биомедицинских клеточных технологиях», который уже прошел процедуру согласования с федеральными ведомствами [1]. Другим аспектом этого направления является необходимость совершенствования регулирующих правоотношений для обеспечения безопасности использования новых генно-терапевтических лекарственных продуктов.

В современной медицине принято определение генотерапии в качестве способа лечения (коррекции) заболеваний (наследственных, многофакторных, приобретенных (инфекционных), онкологических) путем введения в ткани или клетки больного чужеродной (отсутствующей у него) генетической информации (генов) с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых функций [2]. Изначально генотерапия рассматривалась как средство лечения наследственных заболеваний на генетическом уровне, т.е. как коррекция генома на уровне молекулы ДНК. Однако в настоящее время применение генотерапии значительно расширилось и включает в себя не только методы коррекции наследственных патологий и приобретенных заболеваний, но также и лечение вирусных инфекций на генетическом уровне путем введения в клетки полноценных функционально активных (терапевтических) генов или последовательностей ДНК, регулирующих активность генов.

По основным подходам в реализации целей генной терапии можно выделить различные виды генотерапии.
По основной стратегии лечения применение генной терапии может быть разделено на:
- внесение нормального, здорового гена в клетки, дефектные по этому гену (например, при наследственных болезнях);
- подавление патологической функции гена внутри клетки;
- усиление иммунного ответа аутологичных клеток реципиента ex vivo с последующим возвратом их в организм [3].

Основываясь на типе клеток-мишеней, генную терапию можно разделить на соматическую генную терапию, где объектом выступают соматические клетки, и фетальную генную терапию, объектом которой служат клетки плода.

В основе действия генно-терапевтических препаратов лежит принцип воздействия на болезнь с помощью генов, переносимых в клетки организма больного. Привнесение генного материала в организм реципиента может быть осуществлено непосредственно с помощью вирусных векторов или невирусных систем, либо в виде предварительно генетически модифицированных (ex vivo) клеток (например, донорских стволовых клеток пуповинной крови или аутологичных стволовых клеток костного мозга). Процедуру генотерапии можно разделить на три основных этапа: генно-инженерный — получение нужных продуктов (рекомбинантных ДНК и векторов, модифицированных клеток), доставка их в организм реципиента в виде инъекций, аэрозолей или с помощью клеточной трансплантации и, наконец, клинические испытания и лечение.

Генотерапии свойственны следующие риски, влияющие как на эффективность самого лечения, так и представляющие угрозу здоровью больного:
- вирусы-переносчики могут содержать протоонкогены;
- встраивание внешнего генетического материала в геном реципиента происходит неконтролируемо, из-за чего может быть нарушена экспрессия собственных клеточных протоонкогенов либо супрессоров опухолевого роста;
- экспрессия трансгенов подавляется провоспалительными цитокинами, такими как IFN-? и IFN-?, чья продукция активируется в ответ на инфекцию;
- иммунная система реципиента либо уничтожает самих переносчиков, либо уничтожает инфицированные клетки, либо вырабатывает антитела к ним, что затрудняет повторную трансфекцию;
- у реципиента еще до проведения терапии в организме могут присутствовать антитела к определенным типам вирусов;
- введение больших доз переносчиков может оказывать токсическое воздействие на организм реципиента [4,5].

По мнению многих авторитетных ученых, работающих в этой области, генотерапия - одно из самых перспективных направлений в современной медицинской науке для лечения многих наследственных и других неизлечимых на сегодняшний день заболеваний (злокачественные опухоли, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания кроветворной системы и т.д.). Концепция генной терапии заключатся в том, что наиболее радикальным способом борьбы с разного рода заболеваниями, связанными с нарушениями в генетическом материале клеток, должно быть воздействие, направленное непосредственно на исправление или уничтожение самой генетической причины заболевания, а не ее последствий. Исторически генная терапия нацеливалась на лечение наследственных генетических заболеваний, но затем поле ее применения расширилось и она стала рассматриваться как потенциально универсальный подход к лечению всего спектра болезней, а не только «классических» наследственных заболеваний.

В настоящее время проводятся активные исследования и клинические испытания средств генной терапии. По социальной значимости протоколов генотерапии лидируют злокачественные новообразования, нейродегенеративные и кардиологические заболевания, наследственные болезни, инфекции. Однако успехи оказались довольно скромными. Пока лечение с помощью генотерапии в лучшем случае лишь очень немного улучшает состояние больного, иногда вообще не дает результата, часто клинические испытания прерываются из-за серьезных иммуногенных реакций.

В мире насчитывается множество лабораторий, занимающихся созданием генно-терапевтических препаратов. Исследования в этой области расширяются, несмотря на их дороговизну. Ведь только, по официальным сведениям, в США на генную терапию тратится 8 млрд долл. в год, не считая того, что вкладывают биотехнологические и биомедицинские фирмы. А сколько средств тратят эти компании, не знает никто. Одна небольшая лаборатория (5-10 человек) тратит в год несколько миллионов долларов. Однако, судя по всему, лечение с помощью генотерапии в ближайшие годы не принесет никакой прибыли — ни один человек не способен оплатить такое лечение.

В связи с этим наиболее продвинутые разработки принадлежат китайским ученым, где, как известно, чрезвычайно дешевая рабочая сила. В КНР, несмотря на противоречивые результаты клинических исследований, сумели продвинуть на фармрынок новые генные противоопухолевые препараты Гендицин (компания Shenzhen SiBiono GenTech) и Н101 (компания Sunway Biotech). Препараты представляют собой комплекс из аденовирусного носителя и гена р53 и предназначены для лечения чешуйчатого рака кожи шеи и головы (head-and-neck squamous cell carcinoma) Лидерство Китая в этом вопросе может быть объяснено не только приоритетом в разработке новых препаратов, но и относительной легкостью в получении разрешения на проведение клинических испытаний в КНР по сравнению с США и Европой.
В России также реализуется программа создания препаратов для генной терапии. Основные достижения связаны с разработкой лекарственных средств для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, преимущественно на основе гена фактора VEGF165, вырабатывающего в клетках больного фактор роста эндотелиоцитов - вещество, стимулирующее рост сосудов.

НЦССХ им. А.Н.Бакулева и Институтом биологии гена РАН был разработан генный препарат Ангиостимулин на основе плазмидной конструкции, содержащей ген VEGF165 человека. Доклинические исследования были выполнены на модели ишемии задних конечностей крыс [6]. Достоверный прирост количества капилляров был обнаружен исследователями через 1 месяц после внутримышечного введения суспензии плазмиды (250 мкг плазмиды на одно животное).
В 2002 г. в НЦССХ им. А.Н.Бакулева было начато клиническое исследование эффективности Ангиостимулина у больных с ишемической болезнью сердца [7]. Препарат вводили интромиокардиально в ишемизированную зону в общей дозе 1 000 мкг на одно введение. У всех больных в течение 2 лет было отмечено значимое клиническое улучшение в сравнении с дооперационной картиной.

В 2008 г. в ФГУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс МЗСР РФ» проведены I и IIа фазы клинического исследования препарата Корвиан у больных с критической ишемией нижних конечностей (20 человек) [8]. Корвиан представляет собой суспензию плазмиды, несущей кДНК фактора VEGF165, в физиологическом растворе (1 доза - 4 мл суспензии). Плазмида разработана в Институте экспериментальной кардиологии (ФГУ РКНПК Росздрава, Москва). В доклинических исследованиях было показано, что препарат стимулирует неоангиогенез и не токсичен. В случае получения положительных результатов испытаний I/IIa фаз планируется применение препарата при других патологиях, связанных с нарушением трофики тканей.

В 2009 г. ОАО «Институт стволовых клеток человека» получило официальное разрешение Росздравнадзора на проведение клинических исследований Неоваскулгена - генно-терапевтического препарата с геном VEGF 165 для лечения критической ишемии нижних конечностей.

В том же году МГУ им. М.В.Ломоносова совместно с НИИЭМ им. Н.Ф.Гамалеи РАМН представили проект «Создание генно-терапевтических лекарственных препаратов для лечения заболеваний, обусловленных недостаточным кровоснабжением тканей и органов», рассчитанный на 3 года. В данном проекте использованы конструкции с генами шести факторов: фактор роста эндотелия сосудов (VEGF-А165), фактор роста гепатоцитов (HGF), ангиопоэтин-1, тромбоцитарный фактор роста (PDGF-BB), урокиназа, а также ген, кодирующий синтез белка нейрегулина-1 (NRG1). Выбор генов обусловлен свойствами кодируемых ими белков, которые взаимно дополняют друг друга во влиянии на ангиогенез и могут обеспечить достижение необходимых терапевтических эффектов. Авторы проекта надеются, что в результате будет создано опытно-промышленное производство по международным стандартам GMP.

В рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 гг.» планируется разработка и выпуск опытных партий новых эффективных направленно-модифицированных терапевтических и диагностических средств постгеномной генерации для лечения рака легкого и пищевода. Проект объединяет крупнейшие научные центры страны: Институт молекулярной генетики РАН, Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина РАМН, Институт биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Новосибирский государственный университет, Институт биологии гена РАН, Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи РАМН, а также биотехнологические компании ЗАО «Евроген» и ЗАО «Биннофарм». В рамках проекта созданы конструкции, позволяющие осуществлять специфическую экспрессию терапевтических генов в раковых клетках, а также системы доставки терапевтических генов в опухоли.
В Новосибирском институте биоорганической химии разрабатываются подходы к созданию на основе олигонуклеотидов ген-направленных биологически активных веществ и терапевтических препаратов, открывающих возможность инактивации геномов инфекционных агентов и избирательного подавления экспрессии генов, ответственных за злокачественное перерождение клетки. Одним из разработчиков этой программы является академик РАН Евгений Свердлов, который 3 года назад возглавил проект по созданию первого в России противоракового препарата на основе методов генной терапии.

Таким образом, создание специфических препаратов для генотерапии может оказаться делом уже не столь отдаленного будущего, но говорить о радужных перспективах этого нового направления в медицине пока не представляется возможным, так как для доказательства эффективности хотя бы одного препарата нужно провести более широкие клинические исследования. Кроме того, не разработаны критерии оценки безопасности применения таких лекарственных средств и не решены вопросы их регистрации соответствующими надзорными органами.

Более того, вокруг генетической диагностики и терапии появилось множество околомедицинских мошенников и шарлатанов, которые выдают отдаленные перспективные ожидания и прогнозы ученых за уже свершившийся и активно используемый в медицине факт. По этому поводу группа ученых Evans J.P., Meslin E.M., Marteau T.M., Caulfield T. из США, Великобритании и Канады в своей недавней статье в журнале Science обратила внимание читателей на раздувающийся «генетический пузырь» - пока недостаточно обоснованные надежды людей на то, что достижения генетической медицины будут в ближайшее время воплощены в жизнь и найдут свое практическое применение. Авторы статьи призывают не поддаваться «генетической эйфории» [9].

Актуальность проблемы обусловлена тем, что от генотерапии, как и любой другой методики лечения, не стоит ожидать абсолютной безопасности. Зачастую нежелательные побочные эффекты оказываются намного более значимыми, чем польза от лечения. Поэтому американское Управление по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств (Food and Drug Administration - FDA) в 2009 г. запретило проведение многих видов генотерапии, если в противном случае больному не грозит скорая гибель.

Существующая сегодня система контроля в США «Система разрешительных мероприятий для процедур генной терапии в Соединенных Штатах» является наиболее строгой и многоступенчатой в мире. Каждый протокол будущей процедуры сначала рассматривается комитетом по биологической безопасности данного учреждения. Если протокол одобрен, он переправляется в консультативный комитет по рекомбинантным молекулам при Национальном институте здоровья. Потом он рассматривается национальной службой, контролирующей безопасность пищевых продуктов и лекарственных веществ. После соответствующего одобрения протокол публикуется в журнале Human Gene Therapy, причем каждый протокол - это приблизительно от 30 до 50 страниц мельчайшего шрифта, где отражены все детали, все вопросы безопасности.

На настоящий момент FDA не выдало ни одного разрешения на широкое клиническое применение генно-терапевтических лекарственных препаратов [10]. При этом Национальным институтом здоровья США официально опубликованы данные о проведении почти 2 тыс. клинических исследований с использованием генно-терапевтических препаратов на уровне от первой до третьей фаз [11].

Развитие генотерапии в США, а также Японии и Австралии является примером того, как регулирование идет с помощью динамичных руководств и правил, по которым готовятся протоколы и разрешаются те или иные манипуляции. Активную деятельность в обозначенной сфере проводит Европейское агентство по лекарственным средствам (European Medicines Agency - EMEA). Этим органом по контролю за качеством лекарственных средств опубликован ряд руководств и рекомендаций, касающихся генно-терапевтических препаратов, из которых следует отметить Руководство по доклиническому изучению, Руководство по клиническому мониторингу, а также еще не утвержденное Руководство по качеству, доклиническим и клиническим аспектам медицинской продукции, содержащей генетически модифицированные клетки. В отдельных странах Европы, например в Австрии, Швеции, Норвегии и Франции, уже действующие законы по генно-инженерной деятельности дополнены разделами по генной терапии. В работе Международной конференции по гармонизации требований к лекарственным препаратам (ICH) высокую активность проявляет специальная группа по генотерапии [12].

В Российской Федерации регуляторные аспекты, относящиеся к изучению и применению генно-терапевтических препаратов, значительно менее развиты, чем в Европе и США. Недавно Государственная дума Российской Федерации приняла в первом чтении законопроект, устанавливающий систему безопасности генно-инженерной деятельности, которая будет включать в себя защиту от риска негативного воздействия результатов такой деятельности (лицензирование, госрегистрация и регламентация изготовления продукции, содержащей генно-инженерно-модифицированные организмы). Порядок госрегистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, согласно законопроекту, будет утверждаться Правительством Российской Федерации. Однако к препаратам для генотерапии данный законопроект имеет только косвенное отношение. В настоящее время действует Федеральный закон «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» в ред. от 12.07.2000, который дает следующее определение генной терапии: генная терапия (генотерапия) - совокупность генно-инженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека в целях лечения заболеваний. Ст. 5 и 6 этого закона были дополнены абзацами о безопасности клинических испытаний методов генодиагностики и генной терапии (генотерапии) на уровне соматических клеток и лицензировании генетических манипуляций на молекулярном, клеточном уровнях с участием рекомбинантных рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот для целей генодиагностики и генной терапии (введены Федеральным законом от 12.07.2000 №96-ФЗ). Однако в этом законе есть оговорка, что он не распространяется на работы, связанные с человеком.
В связи с этим в нашей стране актуальной задачей является создание адекватной настоящему моменту законодательной базы в области генотерапии с учетом опыта других стран. Без выполнения этого условия проводить исследования по генотерапии затруднительно — зарубежные партнеры с нами сотрудничать не будут.

Существующий нормативно-правовой «вакуум» в области генотерапии в России в начале ее становления был ей на благо, так как не становился преградой для новаторских исследований. Однако развитие и все более широкое овладение методами генной инженерии, возможность заниматься генотерапией в негосударственных структурах, общее нарастание криминальных тенденций в биомедицине настойчиво и безотлагательно требуют разработки механизмов контроля научной и клинической деятельности в области генотерапии.

Альберт Ризванов: о подходах к генной терапии орфанных заболеваний, регенеративной медицине и важности междисциплинарных исследований

Обзор

Альберт Ризванов

фото из личного архива

Автор

Редакторы

CAR-T
Генная терапия
Иммунология
Медицина
Онкология
Персонализированная медицина

Альберт Ризванов — профессор, Ph.D., доктор биологических наук, член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан, директор научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины института фундаментальной медицины и биологии, заведующий лабораторией OpenLab «Генные и клеточные технологии», руководитель отдела поисковых исследований НОЦ фармацевтики КФУ. Почетный профессор фундаментальной медицины Ноттингемского университета, Великобритания. Заслуженный деятель науки Республики Татарстан. Область научного интереса — регенеративная медицина, генная и клеточная терапия.

Разговоры за жизнь

За последние полгода мир вокруг нас изменился. Наука не осталась в стороне от этого. Тем не менее, области знаний, которыми интересуются ученые в России и за рубежом, остались те же. Совместный со Сколтехом и Российским научным фондом медиапроект «Разговоры за жизнь» — цикл интервью известных ученых о своей работе, пути в науке и поиске вдохновения.

— Альберт, добрый день! Регенеративная медицина и лечение с помощью стволовых клеток — это уже практическая отрасль или, как, например, омиксная биология, скорее пока фундаментальная наука?

— В лаборатории все уже давно и замечательно работает. Но донести продукт до потребителей пока сложно. Основные проблемы — стоимость, логистика и вопросы сертификации. Сделать препарат, который подойдет для всех, довольно непросто. Если взять так называемые аллогенные (донорские — прим. авт.) клетки у какого-то человека, размножить и применять для лечения других людей, — снимается проблема их получения и наработки в больших количествах, но встает вопрос иммунологической совместимости такого препарата у других людей.

Наиболее распространенная технология сегодня — это работа с мезенхимальными стволовыми клетками . Они обладают меньшей иммуногенностью, чем, скажем, гемопоэтические стволовые клетки, поэтому подбора пары донор-реципиент можно избежать. Но существуют вопросы транспортировки, подготовки, введения. Стволовые клетки, как и любые другие, транспортируются при сверхнизких температурах, минимум при −70 o С.

О разных типах стволовых клеток мы писали в одноименной статье [1] (Ред.).

Можно подойти к делу с точки зрения аутологичной трансплантации, когда у человека берут материал, выращивают из него стволовые клетки и применяют для лечения конкретно этого пациента. Но медицинские центры, в стенах которых происходит такое лечение, должны обладать наукоемкими лабораториями и квалифицированным персоналом. Отсюда — высокая цена на подобную терапию. А еще это нередко неинтересно фармкомпаниям, потому что аутологичное применение — больше способ лечения, чем собственно лекарственный препарат. Они же хотят построить большой завод, произвести что-то единообразное и потом продавать это.

И сверх того встает юридическая проблема: если это лекарство, то как его тестировать? Ведь вечный источник клеток невозможен, соответственно, каждая партия — это немножко другой препарат. А если он аутологичный — как провести доклинические и клинические испытания этого единичного лекарства? Если же говорить о редких (орфанных) заболеваниях, когда пациент гарантированно умрет без лечения, то у нас нет законодательной базы, которая позволяла бы тестировать лекарственные препараты на нем в рамках индивидуальных клинических исследований.

За рубежом такая экспериментальная терапия есть, потому что альтернатива — смерть пациента, причем иногда страшная — и для него самого, и для окружающих. Наше здравоохранение пока не готово к такому, действуя по принципу «Бог дал — Бог взял», так как боится ошибиться. На мой взгляд, к этому вопросу нужно подходить индивидуально, давая шанс и неизлечимо больному человеку, и медицине в целом.

— Опишите принцип регенеративной терапии.

— Термин «стволовые клетки» зачастую применяют как общий для любой клеточной терапии. Стволовые клетки — это неспециализированные клетки в организме, которые, как солдаты запаса, в случае необходимости активируются, мобилизуются и принимают участие в заживлении каких-то травм. А в норме они всегда участвуют в естественной регенерации организма, ведь наше тело постоянно стареет, и клетки нуждаются в обновлении. Стволовые клетки как раз отвечают за естественные процессы роста и обновления. В медицине их применяют по нескольким направлениям.

Главное — это регенеративная медицина. В отличие от ящериц, мы не можем отрастить себе новый хвост, но в теории, если ввести стволовые клетки в место травмы, то мы получим дополнительное ускорение к регенерации. Это и есть основная концепция регенеративной медицины. Еще у стволовых клеток есть способность мигрировать в очаги проблемы, потому что, по сути, это ремонтная бригада. В очагах травм или других дегенеративных процессов выделяются специальные биомолекулы, которые «чувствуют» стволовые клетки и идут направленно туда «на запах».

Поэтому их можно использовать как для системного лечения, так и для адресной доставки лекарственных препаратов, химических или генно-терапевтических. В последнем случае мы можем снижать системное воздействие, повысив концентрацию только там, где нужно, и усилив таким образом лечебный потенциал.

— Как такую терапию применяют в лечении рака? Что уже находится на стадии разработки, а что пока существует только в теории?

— Самая продвинутая на сегодняшний день терапия — противоопухолевая. Но речь здесь не совсем о стволовых клетках, а о генетически модифицированных Т-лимфоцитах. Это так называемая CAR-T-терапия , когда в клетки иммунной системы — T-лимфоциты — с помощью генетической модификации вносится химерный рецептор, который узнает молекулу, встречающуюся на поверхности опухолевых клеток.

CAR-T-терапии посвящен целый раздел «Биомолекулы», а знакомство с ней можно начать со статьи «Способны ли CAR-T-клетки уничтожить опухоль?» [2] (Ред.).

Так мы можем «перепрошить» любую Т-клетку, чтобы она уничтожала опухолевые. Получается, мы «взламываем» ее систему опознавания «свой-чужой». И это достаточно эффективная терапия для некоторых видов онкопатологии, в первую очередь, опухолей кроветворной системы, например, В-клеточной лимфомы. Сегодня эту технологию активно пытаются адаптировать под другие типы опухолей.

Есть и другие подобные технологии. Например, метод дендритных вакцин. Его принцип можно сравнить с дрессировкой собаки, которой дают понюхать кусок одежды преступника, и она находит его по запаху. Так и дендритные клетки сначала обучают на примере выделенных антигенов опухоли, после чего вводят их в организм, и они начинают атаковать опухолевые клетки, распознавая их антигены.

Существует также заместительная терапия, когда индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) с помощью дифференцировки превращают в нужные клетки и вводят в организм для лечения того или иного заболевания, например, сетчатки глаза или спинного мозга.

За открытие способа перепрограммирования клеток была вручена Нобелевская премия 2012 года [3] (Ред.).

Еще одно применение стволовых клеток — косметология: если ввести стволовые клетки в кожу, улучшается выработка коллагена, васкуляризация кожи, то есть они в целом оказывают омолаживающий эффект. Их используют при реконструктивной хирургии, в процедуре липофилинга, когда жир выкачивают из одной зоны в другую, чтобы придать объем; со временем этот жир рассасывается, а если ввести туда стволовые клетки — сохраняется гораздо лучше.

— Просто в СМИ очень много противоречивой информации по поводу стволовых клеток.

— Опасения вызывает возможность превращения стволовых клеток в опухолевые, ведь первые, подобно вторым, могут делиться много раз. Есть теория, что в основе зарождения опухоли лежит как раз генетический сбой в работе какой-то стволовой клетки, которая начинает бесконтрольно делиться. Доказано существование и так называемых стволовых опухолевых клеток. Эти клетки отвечают за метастазирование и устойчивость, резистентность к противоопухолевой терапии. Поэтому основной страх — это то, что стволовая клетка может «сломаться» и превратиться в опухолевую.

Эти опасения были связаны в первую очередь с применением низкодифференцированных, то есть очень-очень молодых стволовых клеток, таких как эмбриональные или индуцированные плюрипотентные. На заре клеточной терапии даже рассматривали применение фетальных стволовых клеток, получаемых из живых эмбрионов.

И действительно, в этих экспериментах иногда развивались тератомы — доброкачественные опухоли, когда клетка начинает делиться, превращаясь в месте введения буквально во все подряд: в зубы, волосы и другие ткани организма. Поэтому низкодифференцированные клетки в чистом виде сегодня уже никто не применяет. В дело идут лишь дифференцированные и предифференцированные, то есть такие, которые уже начали движение к тому, чтобы стать теми или иными типами клеток. Вероятность трансформации в опухоль у них чрезвычайно низка. Поэтому такая терапия с онкологической точки зрения может считаться безопасной.

— Изменилось ли направление ваших исследований в связи с пандемией COVID—19?

— Когда я работал в США, мы занимались вирусами, которые вызывают геморрагические лихорадки. После возвращения в Россию наша группа продолжила эти исследования. Поэтому к началу пандемии у нас был огромный опыт работы с инфекционными заболеваниями, и уже в феврале 2020 года у меня на руках был прототип вакцины против COVID—19. Но, увы, мы так и не смогли найти индустриального партнера, который бы заинтересовался ее внедрением. Тем не менее, мы применили наш опыт разработки иммунологических тестов, и уже весной 2020 года разработали иммуноферментный анализ (ИФА) на антитела к SARS-CoV-2, с помощью которого тестировали образцы для банка плазмы переболевших COVID—19 в Республике Татарстан.

Первых российских пациентов, зараженных коронавирусом, привезли в Казань, и некоторые из них как раз стали донорами-пионерами антиковидной плазмы — той самой, что содержит антитела против SARS-CoV-2. Переливание ее больным пациентам могло улучшить течение заболевания. Так наши разработки по другим вирусным заболеваниям пригодились и для очень оперативного ответа на новую пандемию.

Сейчас мы изучаем биомаркеры воспалительного ответа, то есть цитокинового шторма, чтобы понять эффективность антицитокиновой терапии, переливания плазмы, а также применения иммуноглобулинов. А еще исследуем, какие маркеры могли бы указывать на неблагоприятное течение заболевания или на необходимость проведения той или иной терапии. Ведь часто лечение подбирается методом «научного тыка», эмпирически, что несет в себе большие риски для пациента: пока подберут нужный вид терапии, может быть уже слишком поздно.

Мы ведем исследования и по эффективности вакцин. Осенью 2021 года, например, опубликовали работу по эффективности вакцины «Спутник V» и показали, что после прививки этим препаратом действительно формируется очень хороший иммунитет — как гуморальный, так и Т-клеточный. Иммунитет остается высоким в течение семи месяцев после вакцинации. Сейчас мы продолжаем исследовать его уровень уже на более длительном периоде, а также эффективность ревакцинации.

— Недавно в одном из интервью вы говорили про молекулярный докинг. Меня зацепило ваше выражение: «Архимед говорил: „Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю“, химики говорят: „Дайте мне мишень, и я подберу по принципу „ключ-замок“ химическое соединение, которое будет действовать на определенный белок“». Действительно ли докинг столь всесилен, и с его помощью можно изобрести лекарство от любой болезни? Зачем тогда нужно исследовать другие подходы к терапии, и есть ли у молекулярного докинга слабые стороны?

— Первоначально считалось, что простым скринингом больших библиотек химических соединений можно «в лоб» решить вопрос поиска новых лекарственных препаратов. Но, увы, этого не произошло, и именно это сейчас лежит в основе кризиса в фарминдустрии. Ведь, чтобы фармкомпании процветали, им постоянно нужны новые лекарства — эффективные, продаваемые, так называемые блокбастеры. А сегодня найти их все сложнее.

Тема «драг-дизайн» на «Биомолекуле» постоянно пополняется новыми статьями (Ред.).

Правда, здесь есть интересный нюанс, связанный с пандемией коронавируса. Почти все сегодняшние вакцины против SARS-CoV-2 — это, по сути, и есть генная терапия. Вакцины, такие как «Спутник V», доставляют генетическую информацию вируса в виде кДНК в клетки организма, заставляя их производить вирусный антиген для запуска иммунного ответа. Можно доставить информацию о вирусном антигене в клетку и напрямую, с помощью матричной РНК . Получается, что почти все люди на планете получат генную терапию, просто фармкомпании не заостряют внимание на этом, чтобы не пугать население.

О том, как работают мРНК вакцины, мы рассказывали на примере «Спутника V» [5] (Ред.).

Ученые, впрочем, видят, что это безопасно и эффективно, и что такой тип платформы можно использовать для создания других лекарств. Более того, если раньше разработка препаратов занимала многие годы, то сейчас внезапно выяснилось, что если очень хочется и есть политическая воля, то можно создать лекарство буквально за пару месяцев, и за полгода провести его испытания. Поэтому пандемия ускорила процесс разработки новых лекарственных препаратов, в первую очередь, генных.

Генная терапия — одно из основных направлений нашей работы для лечения редких наследственных, так называемых орфанных заболеваний. Мы применяем вышеупомянутые новые тенденции для разработки лекарственных препаратов конвейерным способом и можем одновременно разрабатывать десятки лекарств, тем самым существенно снизив себестоимость каждого конкретного и сделав ее более доступной для пациентов.

— Какие еще перспективные направления есть в вашей работе?

— Есть так называемая мультиомиксная медицина, когда анализ заболевания делается не по одному или нескольким параметрам, а сразу составляется его расширенный «портрет» — белковый, геномный, протеомный, метаболомный, транскриптомный и т.д. Получается, что мы, по сути, создаем цифровую модель человека, причем не статическую, а динамическую. Это полезно для ранней диагностики заболеваний, потому что даже небольшие изменения, которые мы наблюдаем, могут свидетельствовать о развитии патологии, хотя параметры остаются все еще в пределах нормы. Не говоря уже о том, что норма для каждого своя, что позволяет подбирать для пациентов индивидуальную терапию. Плюс к этому мы работаем с различными носимыми устройствами — датчиками и гаджетами, которые регистрируют состояние пациента.

— Когда ждать массового внедрения таких технологий?

— Диагностику, например, мы уже предлагаем нашим пациентам в Научно-клиническом центре прецизионной и регенеративной медицины при институте фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета. Проблема массового применения — это, возвращаясь к началу нашего разговора, во-первых, стоимость, а, во-вторых, законодательство.

— Если оглянуться назад, какими своими разработками вы больше всего гордитесь?

— У нас очень интересные работы в области регенеративной медицины, а именно травм периферических нервов, спинного мозга. Мы занимаемся, например, двигательной реабилитацией пациента, разрабатывая технологии нейрорегенерации, которые повышают восстановление нервной системы.

Именно сейчас удалось заинтересовать большой бизнес в финансировании проектов по генной терапии наследственных орфанных заболеваний. И мы надеемся, что этот год будет для нас переломным, и мы наконец запустим подобные проекты на рельсы внедрения — доведения препарата до лицензирования и клинического применения.

— Какие из ваших проектов — самые необычные?

— Интересных проектов очень много. Можно выделить регенеративную ветеринарию, где мы разрабатываем видоспецифичные лекарственные препараты для лечения животных, например, спортивных лошадей. Теоретически мы можем проводить терапию и редких животных в зоопарках.

Еще один уникальный проект — разработка искусственных микровезикул (синтетических микроконтейнеров — прим. авт.) для регенеративной медицины и в качестве носителя для создания вакцинных препаратов. Суть в том, что мы создаем биоподобные микровезикулы из клеток человека у животных. И в отличие от естественных микровезикул, чей выход очень маленький («чайная ложка на ведро клеток»), соответственно, их крайне сложно применять в биотехнологических производствах — наши подходы позволяют на порядки увеличить выход таких микровезикул, а также запрограммировать их свойства.

Препараты на основе этого подхода могли бы в будущем развиться в новую отрасль биотехнологии. В целом, самые интересные исследования сейчас проходят на стыке наук. Поэтому, когда биологи и медики работают в отрыве друг от друга, ничего хорошего обычно не выходит. Но если они объединяют усилия, а еще привлекают химиков, физиков, айтишников, то проекты становятся прорывными и конкурентоспособными.

Медицина и генная инженерия: достижения и проблемы (на пересечении биологии, медицины и биоэтики)

Генная инженерия представляет собой новое направление в сфере молекулярной биологии, которое получило широкое распространение во многих сферах медицины и биологии относительно недавно.

Генная инженерия позволяет целенаправленно, по заранее намеченной программе, экспериментально модифицировать геном с использованием генетической информации из разных гетерологических систем: вирусов, бактерий, насекомых, животных и человека. Применяя методы генной инженерии, ученые способны модифицировать структуру генов, а также создавать гибридные гены.

Следует отметить огромный вклад генной инженерии в улучшение сферы медицинского обслуживания. Так, благодаря генной инженерии стало возможным создание новых диагностических препаратов, вакцин и препаратов для заместительной терапии, а также лечение наследственных заболеваний. Применение генной терапии в лечении такой патологии как первичные иммунодефициты является единственным терапевтическим методом, обеспечивающим полное излечение, что значительно улучшает качество жизни пациентов и снижает риск летального исхода. В последнее время рассматриваются новые варианты применения генной инженерии в трансплантологии и редактировании генома эмбрионов. Возможность применения этой инновационной технологии порождает множество биоэтических вопросов. Считаю, что анализ предполагаемых последствий применения генной инженерии для общества должен создавать рамки возможного вмешательства в геном организмов.

Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значимое — получение человеческого инсулина в промышленных масштабах. Генные инженеры в качестве первой практической задачи решили клонировать ген инсулина. Клонированные гены человеческого инсулина были введены с плазмидой в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали.

Использование генно-инженерного инсулина не вызывало каких-либо патологических реакций в организме, в том числе и иммунопатологических, которые часто наблюдались у пациентов, использующих в терапии диабета инсулин животного происхождения. Масштабное использование генно-инженерного инсулина значительно снизило летальность от диабета, в особенности у пациентов детского возраста, так как именно у этой категории населения преимущественно развивается инсулинозависимый диабет 1 типа. Следующими разрабатываемыми генно-инженерными препаратами были интерфероны и интерлейкины, используемые в терапии вирусных и онкологических заболеваний.

Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находятся на стадии клинических исследований. Среди них лекарства, используемые в терапии артрозов, сердечно-сосудистых заболеваний, онкологических заболеваний.

Сферы использования генной инженерии в медицине значительно расширяются. Так актуальной является возможность применения генной инженерии в диагностике и терапии наследственных заболеваний.

В настоящее время известно более 4000 наследственных заболеваний, для большинства из которых не найдено эффективных способов лечения. Генные инженеры разрабатывают диагностические препараты, позволяющие обнаруживать генетические аномалии в период беременности, что дает возможность предотвратить рождение ребенка с генетической аномалией [4].

Генная терапия наследственных заболеваний заключается в замене мутантных генов на гены «дикого типа», в которых отсутствуют мутации.

Так в 1989 году в Национальных Институтах Здоровья США впервые была предпринята попытка применить в клинической практике генную терапию для лечения пациентов с диагнозом тяжелая комбинированная иммунная недостаточность (ТКИН). Наиболее обнадеживающие результаты ожидают в тех случаях, когда заболевание обусловлено дефектом одного гена. В этом случае полагают, что удастся вводить нормальный ген в соматические клетки прицельно в то место на хромосоме, где находится дефектный ген. При гомологичной рекомбинации введенный ген заместит дефектный. Такой однократной процедуры в ряде случаев будет достаточно, чтобы излечить болезнь. Однако на практике очень трудно проконтролировать судьбу введенной в клетки ДНК, и на одно правильное встраивание в геном приходится более 1000 случайных. Разрабатывается и другой подход, когда введенный ген не заменяет дефектный, а компенсирует его функцию, встраиваясь в хромосому в другом месте.

Инновационной технологией в редактировании генома является технология CRISPR. По причине легкости редактирования генома с использованием технологии CRISPR существует значительный интерес к перспективам редактирования генома эмбриона человека.

Основной метод применения технологии CRISPR — доставка редактирующих агентов в клетки эмбриона, созданного путем оплодотворения in vitro. В последствии может оказаться более целесообразным и этически приемлемым редактировать гаметогенные клетки-предшественники у будущих родителей. Преимущество зародышевой коррекции аллелей генов, соответствующих патологическим состояниям, заключается в том, что они навсегда исчезнут из генома.

Еще одной сферой использования генной инженерии в медицине является CAR-T-терапия. На сегодняшний день одним из наиболее перспективных направлений в терапии онкологических заболеваний является адоптивная клеточная иммунотерапия. При проведении такой терапии выделяют, активируют и размножают аутологичные T-лимфоциты, а затем вводят их обратно пациенту, что приводит к частичной регрессии или эрадикации опухоли. Введение Т-клеток, модифицированных химерными антигенными рецепторами (CAR-T-клеток), является одним из наиболее активно развивающихся направлений иммуноонкологии [6]. CAR-T-клетки представляют собой генетически модифицированные собственные Т-клетки пациентов, которые содержат химерный антигенный рецептор. Этот рецептор содержит в себе часть антитела, специфического к антигену опухоли и часть, рецептора Т-клеток. С использованием CAR-T-терапии получены обнадеживающие результаты при гематологических опухолевых заболеваниях. Так, клинические испытания CAR-T-клеток, направленных против В-лимфоцитарного антигена CD19, показали их эффективность при лечении резистентных к химиотерапии опухолей В-клеточного происхождения.

Биоэтические проблемы

С точки зрения биоэтики возникает ряд вопросов о допустимости применения генной инженерии по отношению к человеку. Помимо биоэтических проблем существует ряд дополнительных вопросов как в непосредственно самой процедуре генетической модификации клеток организма человека, так и в отдаленных последствиях этой процедуры для отдельного человека и для человеческой популяции в целом.

Использование генной терапии в лечении наследственных заболеваний также сопровождается рядом проблем, так при лечении некоторых заболеваний отдаленным последствием такой терапии является развитие онкологических заболеваний.

Обратной стороной CAR-T-терапии является высокий риск возникновения системных и опасных для жизни побочных эффектов, в первую очередь, гиперцитокинемии (цитокиновый шторм, цитокиновый каскад, синдром выброса цитокинов и синдром лизиса опухоли). Эти осложнения могут спровоцировать развитие синдрома полиорганной недостаточности и, как следствие, привести к летальному исходу. Еще одна существенная проблема применения CAR-T-терапии - неспецифическая цитотоксичность, особенно актуальная в случае терапии солидных опухолей, к которым крайне сложно подобрать специфичные антигены. Неспецифическая цитотоксичность обусловлена развитием интенсивной и быстрой кросс-реакции введенных Т-клеток на здоровые клетки, что часто приводит к летальному исходу.

Ценностные суждения из области биоэтики можно подразделить на два типа, как это делает М. Хяурю в своей работе «Категорические возражения генной инженерии − критика». Суждения первого типа касаются вероятных последствий тех или иных биотехнологических процедур, их можно назвать прагматическими (или консеквенционалистскими). Суждения второго типа высказываются вне зависимости от возможных последствий предмета суждений, их называют деонтологическими (или категорическими).

Примером этических суждений о конкретных последствиях может служить то, что граница между лечением и улучшением в области медицинской генетики не является очевидной, и улучшающая генная инженерия сама по себе может быть благом, но угрозу представляет социальное неравенство относительно распределения выгод генной инженерии так как это может привести к созданию серьезной и необратимой несправедливости. Любые генно-инженерные процедуры будут доступны в первую очередь для развитых стран, в то время как страны третьего мира будут лишены возможности использования генно-инженерных технологий.

Отдельные генетические последовательности, пригодные для улучшающей генной инженерии людей, в будущем могут быть запатентованы. Рынок улучшающей генной инженерии представляется перспективным: все люди будут заинтересованы в улучшении параметров своего потомства, но, иметь доступ к таким процедурам в первую очередь будут жители развитых стран.

Использование генной инженерии приведет не только к усугублению неравенства между жителями отдельных стран, но и к расслоению общества внутри этих стран. Генетически привилегированные люди могут стать не стареющими, здоровыми супер гениями безупречной физической красоты, отличающимися блестящим остроумием и обезоруживающим, умаляющим чувство собственного достоинства юмором, излучающими тепло, эмпатический шарм и ослабленную непоколебимость. Непривилегированные останутся сегодняшними людьми, возможно, не имеющими чувства самоуважения и страдающими от случайных приступов зависти. Мобильность между низшими и высшими классами может исчезнуть, и ребенок, рожденный в бедной семье, не имеющий генетического усовершенствования, не сможет успешно соперничать с супер детьми богатых родителей. Даже если не случится дискриминация или эксплуатация низшего класса, все еще будет что-то разрушительное в перспективе общества с такими крайними формами неравенства.

Примерами категорических суждений являются изменение уникальности и ценности личности человека, подвергшегося воздействию генной инженерии, а также дискриминация по отношению к еще не родившемуся ребенку, в случае проведения генно-инженерных процедур на зародышевой линии.

Хотя, и современному обществу свойственна социальная дифференциация, генная инженерия сможет закрепить неравенство не в стартовых условиях, образовании и условиях среды, а в самой природе людей, и, в конечном счете, биотехнологии могут привести к утрате человеческой сущности. Огромную опасность представляет реальная угроза манипулирования человеческими генами с целью создания детей с улучшенными умственными и физическими возможностями, так называемых «дизайнерских детей», по «заказу» родителей. В последние годы также появились тревожные симптомы возрождения евгенических концепций, скрытых за достижениями биогенных технологий .

В случае участия в создании «дизайнерских детей», ученый принимает (в соответствии с собственными предпочтениями и/или общественными стереотипами) необратимые решения, задающие основания и границы органических черт будущего индивида, а вместе с тем и черт будущей личности. Из этого следует, что генетически запрограммированные личности уже более не смогут рассматривать себя как безусловных творцов своей собственной истории жизни. Это может повлечь за собой множество самых неожиданных последствий, включая расщепление идентичности, изменение механизмов, формирующих самосознание, самопонимание, самооценку, а значит и существенный сдвиг морально-нравственных норм, ценностей и идеалов. Необходимо отдавать себе отчет в том, что реализация возможностей генетической инженерии приводит к угрозе трансформации не только человеческой телесности (которая является результатом биологической эволюции, насчитывающей миллионы лет), но и собственно человеческой культуры, ее эмоционального строя, черт личности, особенности индивидуального сознания, духовного мира, способов переживания бытия, а также характера самоидентификации личности..

Присвоив себе роль творцов, человечество начинает переделывать природу, исходя исключительно из своей выгоды и не считаясь с балансом, тем самым нарушая всю структуру природных механизмов. Новаторские методы породили дилеммы, несущие в себе вызов моральным ценностям. Здесь важно обратить внимание на то чрезвычайно негативное обстоятельство, что достижения генетики и биомедицины, делая геном человека объектом постороннего вмешательства, катализируют не только возрастание значимости человеческой жизни, но и её падение. Как это ни парадоксально, но девальвация ценности жизни проявляет себя особенно ярко в технологиях, обеспечивающих воспроизводство человеческой жизни. Создание «запасных» зигот и их последующее уничтожение — условие процедуры искусственного оплодотворения. Негативные результаты пренатальной диагностики — повод для искусственного прерывания жизни. Существует реальный риск овеществления эмбриона, а значит, и выросшего из него человека. Человек здесь выступает как творец, проявляя тем самым свою универсальность. Впервые в истории живое становится объектом проектирования и конструирования; тем самым нивелируется различие между живым и неживым как объектами познания и преобразования. Безусловно, такого рода практическая деятельность должна быть ограничена определенными рамками и запретами. Однако до какой степени подобные исследования совместимы с природой и свободой человека? До какого предела следует разрешать экспериментальную интервенцию в человеческий организм, чтобы не нанести непоправимый ущерб человеческому достоинству, уникальности и неповторимости каждого индивида? [19].

В воспроизводстве наиболее важными вопросами являются интересы ребенка, который не может дать свое предварительное согласие или свободно вступать в любую форму договора. Ведь эмбрион является будущей личностью, которая не давала разрешения на проведение опытов.

Также следует отметить, что способность отбирать гены детей и создавать так называемых «дизайнерских детей» будет изменять родителей, которые будут рассматривать своих детей как обычный продукт. Тогда люди начнут оценивать потомство в соответствии со стандартами контроля качества, и это отрицательно повлияет на этический идеал безоговорочного принятия детей, не важно, каковы их способности и индивидуальные черты.

Еще одним вопросом является то, что сегодня никто не может даже приблизительно оценить те последствия, которые повлечет за собой размножение живой материи, созданной искусственно.

Экспертами в области биоэтики также рассматривается вероятность создания биологического оружия при использовании генной инженерии. Наиболее часто рассматриваются варианты создания генно-модифицированных организмов в качестве инфекционного агента, приводящего к развитию пандемий.

Отдельного рассмотрения заслуживает разработанное на основе генной инженерии «этническое оружие». «Этническое оружие» обладает выборочным летальным воздействием на представителей различных этнических и расовых групп. Технология «этнического оружия» может базироваться на достижениях генной инженерии, причем особые свойства такого оружия полностью блокируют усилия медиков найти «противоядие» для людей, подвергшихся его воздействию.

Также хочется осветить биоэтические вопросы генетического тестирования. Наиболее глубокие проблемы, относящиеся к прогнозированию, лежат в сфере здравоохранения, где проводится генетическое тестирование. Генные технологии имеют отношение к правам человека и в судебных случаях — например, при установлении отцовства или материнства и при идентификации подозреваемых преступников. Права человека нарушаются и тогда, когда насильственное или даже добровольное тестирование методами генной технологии может представлять угрозу частной жизни индивида, если информация помещается в общедоступную базу данных. Нарушение прав человека в данном случае состоит в том, что подозреваемым становится любой, кто отказывается подвергнуться ДНК-тестированию.

Возможными биоэтическими проблемами применения генной инженерии являются проблемы неравенства, проблемы изменения самосознания, самопонимания индивидов, изменения идеалов, изменения человеческой сущности, проблемы отношения детей и родителей, проблемы ценности человеческой жизни, проблемы создания биологического и «этнического» оружия.

Двигаться вперед или остановиться? Предлагаем поразмышлять….

Автор — Валерия Пугачева

Лещинская, И. Б. Генетическая инженерия / И. Б. Лещинская // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 1. - С. 32-394.

Мохов, А. А. Использование технологии геномного редактирования: достижения и перспективы / А. А. Мохов, А. А. Чапленко, А. Н. Яворский // Биомедицина. - 2019. - Т. 15, № 2. - С. 34-42.

Молекулярные подходы к безопасной и контролируемой Т-клеточной терапии / Р. С. Калинин [и др.] // Acta Naturae. - 2018. - Т. 10, № 2. - С. 17-25.

Буйнякова, И. С. «Дизайнерские младенцы» социально-этические проблемы биотехнологического проектирования будущих детей / И. С. Буйнякова // Научные ведомости. - 2017. - Т. 40, № 9. - С. 130-139.

Воронцова, З. И. Философские и социокультурные проблемы биогенных технологий / З. И. Воронцова // Новые технологии. - 2009. - № 4. - С. 13-19.

Найдыш, В. М. Философские проблемы антропогенетики генной инженерии (статья вторая) / В. М. Найдыш, Е. Н. Гнатик // Вестник РУДН. - 2009. - № 3. - С. 31-38.

Воронцов, С. А. Морально-этические проблемы развития биотехнологии / С. А. Воронцов // Вестник молодежной науки. - 2017. - Т. 5, № 12. - С. 22-27.

International Union of Immunological Societies: 2017 Primary Immunodeficiency Diseases Committee Report on Inborn Errors of Immunity / C. Picard [et al.] // J. Clin. Immunol. - 2018. - Vol. 38, N 1. - P. 96-128.

Первичные иммунодефициты: принципы терапии и организации медицинской помощи / Н. Chapel [et al] // Frontiers in Immunology. - 2014. - Т. 5, № 12. - С. 1-15.

Читайте также: