Табак против рака? Почему бы нет — генная инженерия способна на все

Генная инженерия творит настоящие чудеса. Вот в аквариуме плавают рыбки, испускающие яркий неестественный свет. Это ученые снабдили их генами, выделенными из медузы и кораллового полипа. А вот табак, который вырастили в лаборатории сотрудник Стэнфорда Рональд Леви с коллегами. Он по виду не отличается от обычного, хотя в его листья внедрены гены, полученные из клеток раковых опухолей. Этот табак, вполне вероятно, поможет врачам бороться со злокачественными новообразованиями*.

ПЕРВЫЙ ШАГ

Опухолевые клетки в организме больного фолликулярной лимфомой — распространенной и тяжелой формой рака — представляют собой потомство одной-единственной клетки, которая по непонятным причинам начала неуправляемо делиться. На поверхности каждой такой клетки можно отыскать один и тот же специфический белок, по наличию которого раковая клетка легко отличается от здоровой. Эту особенность и решил обыграть Леви, вооруженный современными методами генной инженерии. Если бы ученым удалось выделить из раковой клетки ген, отвечающий за образование характерного для опухоли белка, то его производство можно было бы поставить на поток и использовать как вакцину, которая заставит иммунную систему больного атаковать все клетки, отмеченные таким белком. Табак выбрали потому, что учеными хорошо изучен вирус, который легко заражает это растение и переносит в него необходимые гены.

Чтобы растение заразилось содержащим человеческий ген вирусом, достаточно было просто нанести на табачный лист немного специального раствора. Вирус, попадающий в растение, доставлял туда и опухолевый ген. В листе табака наравне с растительными белками начинал вырабатываться белок человеческой опухоли. «Через несколько дней после заражения растение начинало производить опухолевый белок, — рассказывает Элисон МакКормик, одна из соавторов Леви. — А уже спустя какую-то неделю мы могли идти собирать урожай». Разрушив табачные листья, исследователи получали белок, который вводили пациенту в кровь. Испытание полученных таким способом препаратов проводилось на людях впервые. Результаты обследования больных показали: более чем в половине случаев введение полученного из табака препарата приводило к тому, что иммунная система подопытных начинала реагировать на попавший в кровь опухолевый белок.

Ученые не спешат объявлять полученную ими вакцину лекарством от рака и радуются уже тому, что выделенный из генетически модифицированных растений белок не вызывает у людей побочных эффектов. Данных по реальной эффективности препаратов пока недостаточно. В ближайшее время исследователи планируют провести следующую стадию испытаний, на большем количестве пациентов. Теперь главное — терапевтический эффект. «В настоящий момент мы работаем над тем, чтобы увеличить эффективность нашей вакцины», — говорит МакКормик. По ее словам, когда метод удастся довести до ума, он легко даст фору традиционным способам получения вакцин как по скорости, так и по стоимости изготовления.

«Преимущества подхода, использованного группой Леви, очевидны, — соглашается замдиректора Института физиологии растений Владимир Цыдендамбаев. — Использование растений в качестве источника вакцин позволит существенно снизить затраты на производство. Работы с культурами клеток животных и выращивание модифицированных растений в грунте — это абсолютно разные деньги».

ПЛОДЫ ПРОГРЕССА

Использование генетически модифицированных растений в качестве фабрик по производству вакцин не избавляет от необходимости разрушать растение, выделять из его тканей интересующий препарат и вводить пациенту в кровь. Но если можно выращивать вакцину в листьях растения, почему нельзя сделать так, чтобы она накапливалась в его плодах? Эта мысль не дает покоя множеству исследователей по всему миру. В конце 1990-х гг. с вакциной, накапливающейся в картофеле, много экспериментировали американцы. У этих разработок был один небольшой недостаток: чтобы получить дозу препарата, подопытным приходилось есть сырые клубни.

О работах с генетически модифицированным томатом, содержащим в плодах вакцину от гепатита B, которые велись в Сибирском институте физиологии и биохимии растений, сообщали еще четыре года назад. В этом году свой начиненный вакциной помидор вырастили корейцы**. Разработанный сотрудником Исследовательского центра геномики растений Чжунь Вон Ёмом и его соавторами трансгенный овощ предназначен для борьбы с болезнью Альцгеймера, возникающей от накопления в головном мозге особого токсического белка. У мышей, которым корейцы скармливали кусочки томата, развился иммунный ответ на вредный для мозга белок.

В использовании генетически модифицированных форм растений в качестве источников медицинских препаратов есть нюанс — они, мягко говоря, могут оказаться небезопасными. Причем речь идет не только о побочных эффектах, которыми может обладать любое лекарство, но и о неконтролируемом распространении активных веществ в окружающей среде. К примеру, в 2002 г. в штате Айова комиссия минсельхоза США обнаружила, что поля, предназначенные для культивирования нормальной пищевой кукурузы, оказались кое-где «заражены» трансгенными растениями, вырабатывающими вакцины для свиней. Отличить одно растение от другого, не проводя дорогостоящих опытов, было невозможно. Случился скандал, но об инциденте быстро забыли — от непроизвольного употребления «свинской» вакцины никто из людей не пострадал. Интересно, какой шум бы поднялся, если бы на полях Айовы обнаружили кукурузу, разрабатываемую компанией Epicyte в качестве сырья для контрацептивов?

КЛИН КЛИНОМ

О безопасности своего генетически модифицированного источника вакцин хорошо позаботился директор Центра инфекционных заболеваний и вакцинологии Университета Аризоны Рой Кертис***. Вакцину от бактериальной пневмонии, разработанную Кертисом, можно назвать съедобной, сделав поправку на то, что проглотить придется препарат сальмонеллы — известного возбудителя острых пищевых инфекций. «Идея пришла мне в голову в конце 1970-х, — вспоминает Кертис. — Тогда я узнал, что при попадании в человеческий организм сальмонелла первым делом заселяет лимфоидные ткани кишечника, играющие важную роль в развитии иммунитета». С тех пор Кертис ищет способ эффективно использовать проникающую способность сальмонеллы. За многие годы работы были получены бактерии, не вызывающие инфекции. В своей свежей работе ученые с помощью методов генной инженерии получили форму сальмонеллы, число делений которой вне лаборатории сильно ограничено. Внедрив в такую бактерию ген, отвечающий за выработку вакцины, можно «заражать» ею нуждающийся в иммунитете организм. Внедрившись в ткани, бактерия некоторое время продолжает размножаться и накапливает в себе вакцину. «Симптомы болезни не успевают проявиться, потому что все клетки сальмонеллы быстро разрушаются», — объясняет Кертис. А вакцина высвобождается именно в том месте, где она способна сильнее всего повлиять на иммунитет.

В течение следующих двух недель группа Кертиса планирует подавать заявку на проведение клинических испытаний своей системы вакцинации на людях. В настоящий момент работы, в которых вакцины из генетически модифицированных источников удалось испытать на людях, можно пересчитать по пальцам. Отчасти это объясняется настороженным отношением общества, которому совсем не хочется обжигаться на этих экспериментах. Что говорить о вакцинах, если даже святящихся трансгенных рыбок далеко не во всех странах мира можно приобрести легально.


SM 28