в пухлину генів чутливості до хіміотерапевтичних препаратів ("генів самогубства");
блокування експресії онкогенів (наприклад, за допомогою антисенсових конструкцій або внутрішньоклітинних антитіл);
введення в ракові клітини гена-супресора пухлинного росту, наприклад, гена білка р53 ("дикого" типу);
блокування експресії генів проліферації (онкогенів);
захист нормальних тканин від системної токсичної дії хіміотерапії (наприклад, введення в стовбурові клітини кісткового мозку гена множинної лікарської стійкості);
підвищення стійкості до опромінення кліток нормальних тканин, що знаходяться поруч з пухлиною, за рахунок сверхекспресії в них антиоксидантів (наприклад, глутатіон-синтетази або трансферази);
створення і використання рекомбінантних генних протипухлинних вакцин.
Розглянемо докладніше один з цих підходів, наприклад, підвищення чутливості пухлинних кліток до хіміотерапевтичних препаратів. При цьому в клітини пухлини вводять гени, що кодують ферменти, які здатні трансформувати хімічні сполуки зі слаботоксичної у високотоксичну форму.
Зазвичай з цією метою використовують тимідинкіназу вірусу простого герпесу (HSV-TK).
Цей ген вибірково фосфорилює синтетичний нуклеозидний аналог ганцикловир, який потім ефективно інгібує синтез ДНК. Цікаво, що ганцикловир викликає регресію вже існуючої у тварини звичайної пухлини, якщо поруч з нею ввести певну кількість пухлинних клітин, які містять ген HSV-TK. Це явище, що одержало назву "ефекту присутності" (bystander effect), напевно, зумовлене імунними механізмами.
Даний метод генної терапії пухлин інтенсивно розвивається, ведуться клінічні випробування на пацієнтах, зокрема з плевральною мезотеліомою, раком яєчників та пухлиною мозку - гліобластомою.
В 1999 р. був схвалений протокол лікування раку передміхурової залози. У залозу проводиться ін'єкція з генною конструкцією, що містить ген HSV-TK, а в кров хворого вводиться ганцикловир.
Підібрано безпечні дози і продемонстровано позитивний лікувальний ефект.
Природно, що всі процедури генної терапії, починаючи зі створення векторних конструкцій і закінчуючи їхньою доставкою в організм хворого, повинні чітко відповідати загальноприйнятим правилам безпеки, сформульованим для генної інженерії.
Однак проведення генетичних маніпуляцій з організмом людини висуває особливі вимоги до їхньої безпеки. Справа в тім, що будь-яке введення в клітини організму людини генних конструкцій незалежно від мети може мати негативні наслідки.
Неконтрольоване вбудовування генів в ті чи інші ділянки генома може призвести до порушення функції будь-яких генів, у тому числі тих, що регулюють клітинне розмноження та імунні реакції. Це може, в свою чергу, викликати небажані зміни в організмі, зокрема утворення ракових пухлин.
Можливий негативний ефект генетичного впливу потенційно непорівнянний при трансфекції або генетичній трансформації соматичних і статевих клітин.
У першому випадку йдеться про долю одного індивіда, як правило, важко чи смертельно хворого. Тут ризик, пов'язаний з лікувальними процедурами, зазвичай значно менше, ніж ризик смертельного результату від первинного захворювання.
Ступінь генетичного ризику при соматичній генній терапії до того ж різко знижується, якщо використовуються конструкції, що не здатні вбудовуватися в геном клітини-реципієнта, зокрема, вектори, створені на базі аденовірусів і вірусу простого герпесу.
У той же час, введення генних конструкцій у статеві клітини може спричинити небажані зміни в геномі майбутніх поколінь. Тому цілком природнім є прагнення заборонити такі дослідження не тільки з медичних, але й етичних міркувань.
Між тим твердження про безумовну заборону введення генних конструкцій у статеві клітини останнім часом набуває менш категоричного характеру.
Зокрема, розробляються підходи до генного втручання, щоправда, і не в статеві клітини, але в клітини ембріона людини, що розвивається, тобто внутрішньоматочна генна терапія (терапія in utero).
Дозвіл на таке втручання надано в 1998 році в США Комітетом з рекомбінантних молекул, який регулює всі генно-інженерні маніпуляції в країні.
Були обрані дві найтяжких генетичних недуги: жорстокий комбінований імунодефіцит, спричинений дефектом у гені ферменту аденозиндезамінази (ADA), і гомозиготна бета-таласемія - важке спадкове захворювання, пов'язане з відсутністю всіх чотирьох глобінових генів або мутаціями в них.
Вже є генні конструкції, доставка яких в організм, як передбачається, приведе до компенсації генетичних дефектів і ліквідації проявів обох цих хвороб.
У запропонованому протоколі планується проведення лише попередніх досліджень на ембріонах людини.
Запропоновані процедури не є прямими спробами генної терапії людини, це лише наближення до неї. Генетичне виправлення спадкових дефектів ембріона може здійснюватися лише за допомогою конструкцій, що вбудовуються в геном, а це загрожує нащадкам потенційною можливістю виникнення негативних генетичних наслідків. Тому здається розумною заборона на внутрішньоматочну генну терапію.
Але морально-етичні проблеми, що постають, не мають однозначного рішення. Не можна не згадати про можливу небезпеку генної терапії для навколишніх. Векторні конструкції створюються на базі різних вірусів, частіше за все - ретровірусів.
Зрозуміло, при конструюванні таких векторів застосовуються спеціальні заходи для позбавлення їх інфекційних властивостей, але потенційна небезпека при роботі з вірусами має незмінно знаходитися в полі зору контролюючих органів.
В другій половині 1999 р. серйозний резонанс серед медичної і біологічної громадськості набув випадок смерті хворого, який піддавався генно-терапевтичному лікуванню.Цей випадок стався в Пенсільванському університеті в США.
Вісімнадцятирічному хворому, який страждав на рідке і дуже тяжке генетичне захворювання - недостатністю по гену орнитин-трансамінази, було введено з лікувальною метою генну конструкцію в складі аденовірусного вектора. Через кілька годин у хворого піднялася температура, наступив загальний тромбоз судин і невдовзі хворий помер.
Ця подія спричинила якщо не повну заборону, то, принаймні, тимчасове згортання клінічних випробувань.
Проте через якийсь час було встановлено, що причиною нещастя було медичне ускладнення невідомої природи, а не специфічні наслідки генної терапії.
Зараз клінічні випробування генно-терапевтичних протоколів ведуться в усе зростаючому масштабі.
За короткий термін генною терапією пройдений величезний шлях, накопичено вражаючу кількість інформації, вкладено колосальні кошти. В той же час реальні результати генної терапії незрівнянно менші того, що можна було б очікувати, виходячи з вкладених коштів.
Регуляторні системи організму настільки складні і так мало