Что такое генная терапия против рака?

0
3

Что такое генная терапия?

Достижения в области понимания и манипулирования генами создали основу ученым для изменения генетического материала человека, для борьбы или предотвращения рака. Генная терапия является экспериментальным методом лечения, который включает введение генетического материала (ДНК или РНК) в клетки человека для борьбы с болезнью.

Исследователи изучают несколько способов лечения рака с использованием генной терапии. Некоторые подходы направлены на здоровые клетки в целях повышения их способности бороться с раком. Другие подходы избирают раковые клетки-мишени, чтобы уничтожить их или препятствовать их росту.

Исследователи также изучают пути улучшения иммунного ответа на развитие злокачественной опухоли. При таком подходе, генная терапия используется, чтобы стимулировать естественную способность организма атаковать раковые клетки.

Ученые изучают возможности введение генов в раковые клетки, так называемой маркировке, чтобы сделать их более чувствительными к химиотерапии , лучевой терапии или другим видам лечения. Другой, более радикальный метод — введение «генов самоубийства» в раковые клетки, вызывающий разрушение клеток рака.

Вне клинических испытаний генная терапия пока недоступна желающим.

Стоимость лечения рака гортани в Израиле

В таблице, приведенной ниже, вы сможете ознакомиться с ценами некоторых видов диагностики и лечения рака в Израиле, которые применяются в онкоцентре Ихилов при раке гортани.

Вид диагностики или лечения Стоимость
Биопсия опухоли гортани $867
Осмотр онколога-отоларинголога $564
Фиброоптическая ларингоскопия $37

Эта консультация ни к чему вас не обязывает и является совершенно бесплатной. Мы гарантируем вам полную конфиденциальность и сохранение медицинской тайны. Мы поможем вам, как помогли и другим пациентам.

Методы генной терапии при раке гортани

Оба препарата — вирусы, относящиеся к семейству аденовирусов и вызывающие простуду. Эксперты генной инженерии модифицировали вирусы таким образом, чтобы они прицельно атаковали и инфицировали клетки с разрушенным или мутировавшим геном p53.

По данным PubMed, интерес к генной терапии (ГТ) раковых заболеваний стремительно растет, и на сегодняшний день ГТ объединяет ряд методик, которые оперируют с раковыми клетками и в организме (in vivo ) и вне его (ех vivo ) (рис. 3).

Рисунок 3. Две основные стратегии генной терапии. Еx vivo — генетический материал с помощью векторов переносится в клетки, выращиваемые в культуре (трансдукция), а затем трансгенные клетки вводят реципиенту; in vivo — введение вектора с нужным геном в определенную ткань или орган. Картинка из [8 ].

Генная терапии іn vivo подразумевает перенос генов — введение генетических конструкций в раковые клетки или в ткани, которые окружают опухоль [9 ]. Генная терапия ех vivo состоит из выделения раковых клеток из пациента, встраивания терапевтического «здорового» гена в раковый геном и введения трансдуцированных клеток обратно в организм пациента.

Для таких целей используются специальные векторы, созданные методами генной инженерии. Как правило, это вирусы, которые выявляют и уничтожают раковые клетки, при этом оставаясь безвредными для здоровых тканей организма, или невирусные векторы.

Вирусные векторы

В качестве вирусных векторов используют ретровирусы, аденовирусы, аденоассоциированные вирусы, лентивирусы, вирусы герпеса и другие. Эти вирусы отличаются по эффективности трансдукции, по взаимодействию с клетками (распознавание и заражение) и ДНК.

Главным критерием является безопасность и отсутствие риска неконтролируемого распространения вирусной ДНК: если гены вставляются в неправильном месте генома человека, они могут создать вредные мутации и инициировать развитие опухоли.

Таблица 1. Вирусные векторы [10].
Вектор Краткое описание
Вирус кори (measles virus) содержит отрицательную последовательность РНК, которая не вызывает защитного ответа в раковых клетках
Вирус простого герпеса (HSV-1) может переносить длинные последовательности трансгенов
Лентивирус производный от ВИЧ, может интегрировать гены в неделящиеся клетки
Ретровирус (RCR) не способный к самостоятельной репликации, обеспечивает эффективное встраивание чужеродной ДНК в геном и постоянство генетических изменений
Обезьяний пенистый вирус (SFV) новый РНК-вектор, который передает трансген в опухоль и стимулирует его экспрессию
Рекомбинантный аденовирус (rAdv) обеспечивает эффективную трансфекцию, но возможна сильная иммунная реакция
Рекомбинантный аденоассоциированный вирус (rAAV) способен к трансфекции многих типов клеток

Невирусные векторы

Для переноса трансгенных ДНК также применяют невирусные векторы. Полимерные переносчики лекарственных средств — конструкции из наночастиц — используются для доставки препаратов с низкой молекулярной массой, например, олигонуклеотидов, пептидов, миРНК.

Благодаря небольшим размерам, наночастицы поглощаются клетками и могут проникать в капилляры, что очень удобно для доставки «лечебных» молекул в самые труднодоступные места в организме. Данная техника часто используется для ингибирования ангиогенеза опухоли.

Что такое генная терапия против рака?

Но существует риск накопления частиц в других органах, например, костном мозге, что может привести к непредсказуемым последствиям [11 ]. Самыми популярными невирусными методами доставки ДНК являются липосомы и электропорация.

Синтетические катионные липосомы в настоящее время признаны перспективным способом доставки функциональных генов. Положительный заряд на поверхности частиц обеспечивает слияние с отрицательно заряженными клеточными мембранами.

Катионные липосомы нейтрализуют отрицательный заряд цепи ДНК, делают более компактной ее пространственную структуру и способствуют эффективной конденсации. Плазмидно-липосомный комплекс имеет ряд важных достоинств: могут вмещать генетические конструкции практически неограниченных размеров, отсутствует риск репликации или рекомбинации, практически не вызывает иммунного ответа в организме хозяина.

Электропорация является популярным методом невирусной доставки ДНК, довольно простым и не вызывающим иммунного ответа. С помощью индуцированных электрических импульсов на поверхности клеток образуются поры, и плазмидные ДНК легко проникают во внутриклеточное пространство [13 ].

Генная терапия іn vivo с использованием электропорации доказала свою эффективность в ряде экспериментов на мышиных опухолях. При этом можно переносить любые гены, например, гены цитокинов (IL-12 ) и цитотоксические гены (TRAIL ), что способствует развитию широкого спектра терапевтических стратегий.

Генная активация пролекарства

Основной недостаток современных химиопрепаратов — отсутствие избирательности действия. Повысить избирательность можно с помощью метода переноса генов. Таргетирование включает следующие этапы.

  • Ген, кодирующий фермент, который активирует лекарство, внедряют в опухолевые клетки.
  • После этого регулярно вводят пролекарство.
  • Активирующий фермент превращает пролекарство в токсический метаболит
  • Опухолевая клетка погибает в результате следующих изменений: локальное образование цитотоксического метаболита; так называемый эффект «свидетеля», при котором нетрансгенная клетка, находясь в смешанной популяции клеток, погибает в присутствии данного пролекарства вследствие диффузии последнего, активного транспорта и включения местного иммунного ответа; это может обеспечить эффективность метода даже при отсутствии высокоэффективного переноса гена.

Цель метода переноса генов — уничтожить максимальное количество опухолевых клеток, сведя к минимуму системные токсические эффекты.

Метод известен под разными названиями:

  • терапия генной активацией пролекарства (GPAT — genetic pro-drug activation therapy);
  • генная регуляция ферментной системы пролекарства (GDEPT — gene-directed enzyme pro-drug system);
  • терапия, основанная на регуляции ферментов пролекарства с помощью вирусных векторов (VDEPT— virus-directed enzyme pro-drug therapy), перенос генов осуществляется с помощью вирусных векторов;
  • суицидная генотерапия.

Основные недостатки метода генной активации пролекарства таковы:

  • недостаточно эффективный перенос генов в опухолевые клетки, связанный с несовершенством имеющихся векторов;
  • необходимость в непосредственной внутриопухолевой инъекции генов, при которой эффект не носит распространенный характер, а ограничивается лишь самой опухолью.

В настоящее время исследования, призванные ответить на вопрос, может ли энная активация пролекарства быть переведена из области теории в практическую плоскость, пока не завершены. Одним из прототипов ферментной системы пролекарства, активируемой геном, служит нитроредуктаза бактерий.

Она превращает пролекарство СВ1954 (его можно вводить внутривенно или внутрибрюшинно, не опасаясь осложнений) в высокотоксичное алкилирующее вещество нитробензамидин. Ген нитроредуктазы можно было бы ввести в опухоль путем непосредственной инъекции.

Последующее системное назначение пролекарства СВ1954 привело бы к отвращению его в цитотоксический нитробензамидин лишь в том случае, если ген встроился в клеточный геном. Терапевтическая эффективность этого метода пока не доказана, но исследования у больных раком печени в настоящее время продолжаются.