Генная терапия: первый успех?

С того дня, когда американские медики впервые в мире применили на практике так называемую генную терапию, прошло 16 лет. Поначалу новаторский подход считался прорывом в медицину будущего, многие специалисты связывали с ним надежды на излечение ряда тяжёлых наследственных заболеваний, практически не поддающихся более традиционным методам терапии. Суть метода состоит в том, чтобы внедрить в клетки больного организма здоровый, функционирующий ген вместо дефектного или инактивированного. Перспективы казались поистине радужными, и во многих медицинских центрах мира – но прежде всего, США, – были запущены десятки научно-исследовательских программ, включающих, в частности, и обширные серии экспериментов на людях. Однако вскоре возникли первые непредвиденные трудности. Оказалось, что при таких заболеваниях как, скажем, муковисцидоз (тяжёлое наследственное поражение желёз внутренней секреции) или миопатия (врождённая мышечная дистрофия) – генная терапия должного эффекта не даёт. Не удалось достичь успехов и в лечении рака. Но самый тяжёлый удар по экспериментальной генной терапии нанесла в 1999-м году нелепая смерть 18-летнего американца, пациента клиники Университета штата Пенсильвания Джессе Гелсинджера (Jesse Gelsinger). Этот трагический случай породил громкий скандал, отголоски которого слышны до сих пор, а генная терапия на долгие годы оказалась под огнём критики.

Джессе Гелсинджер страдал тяжёлой печёночной недостаточностью, вызванной врождённым генным дефектом. Правда, благодаря медикаментозной терапии и строгой диете он, в общем-то, неплохо справлялся со своим недугом, однако в целом это крайне нетипично: в подавляющем большинстве случаев младенцы, появляющиеся на свет с таким генным дефектом, не выживают. Поэтому цель научно-исследовательского проекта, осуществлявшегося в Университете штата Пенсильвания под руководством профессора Джеймса Уилсона (James Wilson), заключалась в разработке методики, которая позволила бы пересаживать таким младенцам здоровый ген вместо дефектного. Естественно, что клинические испытания новой методики следовало провести сначала на взрослых пациентах. Среди добровольцев, согласившихся принять участие в экспериментах, был и Гелсинджер. В качестве так называемого «вектора» – своего рода транспортного средства для доставки работоспособного гена в клетку – медики использовали «аденовирус». Обычно этот вирус вызывает у человека, в худшем случае, лишь нечто вроде простуды. Как выяснилось впоследствии – и, к сожалению, слишком поздно, – применённые в данном эксперименте аденовирусы сразу же напали на так называемые макрофаги – крупные клетки, являющиеся элементом иммунной системы и присутствующие практически во всех тканях и органах человека. Макрофаги, подвергающиеся агрессии патогенов, выделяют так называемые цитокины – биологически активные белки, стимулирующие иммунную систему. Два из них – «интерлейкин-6» и «интерлейкин-10» – были обнаружены в очень высокой концентрации в крови Гелсинджера. Именно они вызвали у пациента-добровольца тяжёлое воспаление лёгких с летальным исходом. Вскрытие показало, что поражены практически все органы больного – печень, почки, селезёнка, лёгкие, головной и костный мозг. Профессор Клаус Цихутек (Klaus Cichutek), заместитель директора Института экспериментальной терапии имени Пауля Эрлиха в Лангене близ Франкфурта-на-Майне, говорит:

После первых газетных сообщений в США прошли слушания в специальном комитете – своего рода центральной комиссии по вопросам этики в генной терапии. Я на них присутствовал как представитель Института экспериментальной терапии и как член комиссии «Соматическая генная терапия» при Федеральной врачебной палате Германии. У меня сложилось впечатление, что взаимосвязь между смертью пациента и генной терапией действительно можно считать доказанной.

Но ведь Гелсинджер был не единственным пациентом профессора Джеймса Уилсона. У другой пациентки, Дженнифер Кристенсон (Jennifer Christenson), генная терапия, хоть и вызвала точно такой же рост концентрации цитокинов в крови, не повлекла за собой аналогичных последствий. Почему? Учёные до сих пор не знают точного ответа на этот вопрос. Не знают они и многого другого. Например, связана ли смерть Гелсинджера с количеством впрыснутых ему аденовирусов? И каким образом аденовирусы, введённые в правую печёночную артерию, смогли распространиться по всему организму? Ведь эксперименты на животных свидетельствовали о том, что данный штамм вирусов отличается от всех прочих особо низкой токсичностью и высокой управляемостью. Правда, сравнивать Гелсинджера с другими больными нельзя, – подчёркивает профессор Цихутек:

В данном случае речь идёт об очень специфическом средстве генной терапии. И кроме того, этот пациент имел ряд физиологических особенностей, которые в конечном счёте и привели к летальному исходу. Всё это, безусловно, очень трагично, но не даёт никаких оснований для обобщений.

Возможно, обобщения действительно неуместны, если иметь в виду сугубо медицинские показатели. Но что касается пренебрежительного отношения врачей к нормам этики и даже прямого нарушения вполне недвусмысленных инструкций, то случай Гелсинджера, похоже, можно считать скорее типичным. Кстати, у самого Гелсинджера уже на стадии предварительного обследования была выявлена столь тяжёлая дисфункция печени, что его вообще нельзя было допускать до участия в эксперименте. Как выяснилось в ходе расследования этого трагического случая, ещё у двоих пациентов той же Филадельфийской клиники в результате генной терапии состав крови по ряду показателей ухудшился настолько, что вступила в силу инструкция, согласно которой врачи обязаны были немедленно по телефону проинформировать об этом Федеральное ведомство по контролю за продуктами питания и лекарствами. Однако никакого звонка не последовало. Очевидно, медики сочли всё это пустой формальностью. Поступи они иначе, Джессе Гелсинджер, возможно, остался бы жив. Именно поэтому высшие надзорные инстанции остановили все 8 научных проектов в области генной терапии, которые проводились в Филадельфии. Но дело не ограничилось Филадельфией. Оказалось, что это лишь верхушка айсберга. Сообщения о случаях тяжёлых побочных реакций на генную терапию начали поступать одно за другим – вскоре счёт пошёл на сотни. Самое тревожное – то, что информация о многих из этих случаев стала достоянием общественности и надзорных инстанций с опозданием на несколько месяцев, а то и лет. А кроме того, вдруг обнаружилось, что в университетах Бостона и Нью-Йорка имели место в общей сложности 9 летальных исходов. Правда, само по себе это ещё мало о чём говорит: ведь из соображений этического характера в экспериментах с генной терапией участвовали – да и сегодня участвуют – лишь те пациенты, которым традиционная медицина помочь не может – например, безнадёжные онкологические больные. И если в процессе генной терапии они умирают, то происходит это, как правило, вследствие развития раковой опухоли. Как правило. Но не всегда. Именно поэтому столь большое значение в такого рода исследованиях должно придаваться изучению причин каждого летального исхода. Однако многие американские врачи тогда этим принципом, видимо, пренебрегли, а система контроля не сработала. Профессор Клаус Цихутек поясняет:

В США издавна существует гораздо более активная система надзора, опирающаяся на местные обычаи и традиции. Скажем, проверяющие инстанции обращаются напрямую к соответствующим руководителям клинических испытаний, причём это происходит на регулярной основе. Обмен информацией может осуществляться и гораздо менее формальными путями, это допускается. В Германии же, напротив, все контрольные процедуры строго формализованы, но зато и более надёжны. В федеральном законе о лекарственных препаратах существуют совершенно недвусмысленные инструкции относительно того, кто, когда, куда и в каких ситуациях обязан докладывать о побочных реакциях на любой медикамент, в том числе и ещё только проходящий клинические испытания. На практике это означает, что наша система вполне надёжна. А трагический случай в США свидетельствует лишь о том, что не всё, что мы наблюдаем в ходе экспериментов на животных, может быть автоматически перенесено на пациентов.

Как бы там ни было, сегодня от былой эйфории, связанной с генной терапией, не осталось и следа. Безудержный восторг сменился трезвым научным расчётом, и это, конечно, идёт на пользу делу. Да и количество исследований в этой области сократилось – прежде всего, потому, что концепция каждого такого проекта должна отвечать очень строгим критериям. За годы, прошедшие после гибели Гелсинждера, сообщения об успехах и неудачах генной терапии не раз сменяли друг друга. Наибольшую известность получили работы французского медика, профессора педиатрической иммунологии Алена Фишера (Alain Fischer) из госпиталя Неккера в Париже. Под его руководством было проведено лечение группы детей, страдающих так называемой тяжёлой комбинированной иммунной недостаточностью. Эта врождённая патология, вызванная дефектом Х-хромосомы, делает пациентов практически беззащитными перед любой инфекцией. Новорождённых с таким диагнозом помещают в специально оборудованные стерильные камеры, обеспечивающие полную их изоляцию от внешнего мира, однако средняя продолжительность жизни таких больных чрезвычайно мала. Долгое время единственным методом лечения считалась трансплантация донорского костного мозга, который содержит здоровые кроветворные стволовые клетки. Но, во-первых, такая пересадка не всегда давала требуемый эффект, а во-вторых, нередко заходили в тупик поиски подходящего донора. Поэтому эксперименты профессора Фишера в области генной терапии вызвали живой интерес во всём мире. Учёный генетически модифицировал стволовые клетки больных детей, заменяя в них дефектный ген здоровым, а затем трансплантировал их обратно в костный мозг пациентов. Таким образом ему удалось вылечить 17 детей: они смогли покинуть стерильный мир специальной больничной палаты и начать нормальную жизнь дома. И всё бы хорошо, да только несколько лет спустя у троих пациентов профессора Фишера обнаружился рак крови. В двух случаях лейкемию удалось успешно подавить традиционной химиотерапией, один ребёнок умер.

Что привело к столь неожиданному эффекту, учёные пока не знают. Поначалу специалисты склонялись к мнению, что виноват ретровирус, использованный в качестве вектора. Однако опыты на мышах, проведённые профессором Индером Вермой (Inder Verma) в Институте биологических исследований имени Солка в Ла-Хойа, штат Калифорния, дали неожиданный результат. Введение животным ретровируса, не содержащего полезный ген, не привело к развитию у них рака, зато треть мышей из тех, которым был введён ретровирус с геном, призванным устранить генный дефект, заболели раком крови, причём раком той же формы, что и дети, лечившиеся в Париже. Примечательно, что заболевание проявилось у мышей через 7-8 месяцев после терапии. Профессор Верма обнаружил этот феномен только потому, что не завершил эксперименты, как это обычно делается, спустя полгода. Очевидно, этим и объясняется тот факт, что угроза развития рака не была своевременно обнаружена французскими медиками.

Но теперь, похоже, появились основания говорить о настоящем, пусть пока и скромном, успехе генной терапии. Для своих экспериментов группа медиков Национального института по изучению раковых заболеваний в Бетесде, штат Мэриленд, под руководством профессора Стивена Розенберга (Steven Rosenberg) отобрала 17 пациентов, страдающих агрессивной формой рака кожи – злокачественной меланомой. Возможности традиционные терапии были уже исчерпаны и не дали результата – главным образом, потому, что болезнь была диагностирована на поздней стадии. Опухоль успела дать обильные метастазы, так что жить этим пациентам оставалось от силы несколько месяцев. Именно поэтому медики и решились на экспериментальную генную терапию. Профессор поясняет:

Мы делаем вот что: выделяем из крови пациентов обычные Т-лимфоциты – это клетки, составляющие один из важнейших структурных элементов иммунной системы, – и внедряем в них ген, который кодирует белок-рецептор, способный распознавать специфические белки на поверхности раковых клеток.

Американские медики применили вполне стандартную на сегодняшний день технологию внедрения в лимфоциты нужного гена, то есть использовали в качестве вектора специальным образом обработанные ретровирусы. Размножив затем модифицированные Т-лимфоциты в лабораторных условиях, учёные снова ввели их тем же пациентам, у которых они были первоначально изъяты. Оказалось, что такие изменённые лимфоциты действительно эффективно подавляют раковые клетки по всему организму. У двоих пациентов из этой группы – мужчин 52-х и 39-ти лет – такая методика привела к столь значительному регрессу опухолей, что их удалось полностью удалить хирургическим путём. Профессор Розенберг говорит:

Эти двое вот уже полтора года могут считаться здоровыми. Конечно, мы не знаем, не появятся ли у них когда-нибудь в будущем раковые клетки снова, но на сегодняшний день они не обнаруживаются. То есть нам впервые удалось генетически модифицировать клетки иммунной системы так, что они обрели способность распознавать и уничтожать опухолевую ткань. Очевидно, что таким же способом Т-лимфоциты можно в принципе модифицировать и для борьбы с другими формами рака. Над этим, а также над совершенствованием нашей методики, мы сейчас и работаем.

Что касается остальных 15-ти пациентов этой группы, то здесь успех оказался далеко не столь впечатляющим: развитие опухолей удалось лишь незначительно затормозить. Так что профессор Клеменс Вендтнер (Clemens Wendtner), онколог университетской клиники в Кёльне, оценивает работу американских коллег не как прорыв, но как важный шаг в нужном направлении:

Если иметь в виду прогноз для пациентов с диагнозом «метастазирующая меланома», то это, конечно, успех, поскольку есть все основания говорить о значительном продлении жизни этих больных. То есть с моей, с клинической точки зрения, успех налицо.

Конечно, о применении метода в сегодняшней клинической практике речь идти пока не может. Он нуждается в совершенствовании, и при самом благоприятном развитии событий эта процедура займёт не один год. А кроме того, существует вероятность, что раковые клетки, в которых, как известно, активно идёт процесс мутации, изменятся настолько, что модифицированные Т-лимфоциты вновь утратят способность их распознавать. Ведь они ориентируются на один строго определённый белок на поверхности раковых клеток. Профессор Вендтнер говорит:

Действительно, это проблема: вся терапия базируется на одном-единственном антигене, на одной-единственной белковой молекуле, которую должны распознавать иммунные клетки. В двух описанных случаях всё это сработало, но насколько стабильным окажется успех, покажет время. Впрочем, перед теми пациентами, которым по той или иной причине не годится стандартная терапия, такой подход может открыть новые перспективы.