Спустя двадцать лет после ее введения, генная терапия до сих пор является очень перспективным способ обуздать власть коварных вирусов, таких как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Но ученым предстоит еще решить очень важную проблему: развитие эффективной «транспортной системы» в организме, которая способна доставить терапевтически полезные вещества к определенным клеткам.
Но как бы небыла сложна эта проблема, исследователи из Viterbi School of Engineering могут сделать перелом в этой области. С предоставленным финансированием в размере 13.9 миллионов $ от Фонда Билла и Мелинды Гейтс, межведомственная группа ученых, исследует совершенно новый способ управлять естественной системой защиты организма.
“Вместо того, чтобы сосредотачиваться на обычных вакцинах, которые повышают иммунную систему, мы экспериментируем с тем, чтобы помочь иммунной системе производить антитела, которые могут нейтрализовать вирус”, говорит один из руководителей группы Пин Уонг. “Если мы сможем спроектировать измененный вирус, который доставит эти антитела выбранным клеткам, то будем в состоянии вставить ДНК, способный помогать, а не вредить клеткам”.
Вирусы являются эффективным перевозчиками в организме, потому что они, естественно, в состоянии проникнуть через клетки, вставляя генетический материал, который заложен в них новым хозяином. Сам по себе вирус не может воспроизводить; он должен инфицировать клетки и взять их под свой контроль, с тем, чтобы сделать копии.
«ВИЧ также обладает необычной структурой и завидной способностью скрываться от антител за щитом из сахарной оболочки. Щит имеет очень мало открытых площадей на своей поверхности», говорит Уонг, «что делает фактически невозможным проникновение антител. И именно потому, что вирус имеет странную способность скрыться, ВИЧ очень часто развивается практически незамеченным, нейтрализуя антитела, которые бродят по телу в поисках инородных захватчиков».
Сталкиваясь с таким умным противником, Уонг хочет искусственно изменить ВИЧ захватчики и использовать их полые снаряды, как «транспортные средства» доставки, чтобы вставить ДНК, которая будет противодействовать инфекции.
Основа этой генной системы доставки - ВИЧ-базирующееся Лентиврусы (от англ. Lentivirus), типа вакцины, которая использует основу вируса, чтобы заразить и делящиеся и неделящиеся клетки. Уонг говорит, что Лентиврусы - очень эффективные транспортные средства доставки для человеческих клеток.
Сотрудники этого проекта планируют формирующие кровь стволовые клетки - клетки костного мозга, которые формируют клетки крови - чтобы создать лимфоциты B. Исследователи хотят повторно спрограммировать эти клетки, добавляя гены, которые проинструктируют их производить редкие антитела, типа B12, 4E10, 2G12 и 2F5, а эти антитела, как известно, нейтрализуют вирус.
“В лабораторных исследованиях, мы удаляем вредное генное кодирование из ВИЧ-вируса и проектируем основу вируса так, чтобы он более не воспроизводился”, говорит Уонг. “После этого изготовленный ген, измененный вирус - Лентиврус - становится естественной системой доставки, которая поможет транспортировать полезные гены в клетки, не вызывая болезнь”.
Хотя метод доставки генов выглядит многообещающим, исследователи продолжают работать над способами манипулировать этими неуловимыми клетками Лентивирусами, для того чтобы заставить их воспроизводить иммунные клетки.
“Возможно самое важное значение работы - то, что генная терапия может теперь быть выполнена, как недорогая процедура, способная рассматриваться даже в нашем быстроразвивающемся мире”, написали Уонг и его соавторы.
Это - хорошие новости для Мирового Фонда СПИДа, который объявил о том, что число зараженных вирусом, снова увеличилось. Более чем 39 миллионов человек во всем мире теперь заражены ВИЧ, сообщает фонд.
“Я думаю, что мы, наконец, находимся на правильном пути”, говорит Уонг. “Если ученые смогут найти путь генетически проектировать иммунные клетки, чтобы нейтрализовать ВИЧ, то мы будем в состоянии развить иммунотерапию для ВИЧ-зараженных людей, так же как и найти способы предотвратить заражение”.
