Генная терапия вирусными векторами. Все ли мы знаем?
Исследователи из Австралии обнаружили побочные эффекты редактирования генома.
Аденовирусы часто используются в задачах генной терапии. Считаясь одним из самых «безобидных», аденоассоциированный вирус второго типа активно используется в генной инженерии для создания вирусных векторов. На сегодняшний день такой вирусный вектор является перспективным инструментом для переноса генов и редактирования генома. Ряд векторных систем уже находятся на разных стадиях клинических исследований, особенно хорошо демонстрируя себя в терапии гемофилии типа Б.
Однако недавно в ходе испытаний аденовирусных векторов для лечения метаболических нарушений печени группа австралийских ученых обнаружила экспрессию трансгена с кассеты негативного контроля в клетках гепатоцеллюлярной карциномы человека HuH-7, куда трансген был доставлен с помощью аденоассоциированного вектора. Необходимо отметить, что в кассете негативного контроля отсутствовали энхансер-промоторные элементы, обеспечивающие экспрессию трансгена.
Это случайное открытие подтолкнуло исследователей к дальнейшим экспериментам. Оказалось, что трансген может экспрессироваться с описанной кассеты не только в культуре опухолевых клеток человека, но и в клетках печени мыши, при этом в эмбриональных клетках почки HEK-293 экспрессия полностью прекращалась. Таким образом, вирусные векторы, даже с удаленными вирусными генами, не просто доставляют необходимый трансген к ткани-мишени, но и влияют на его экспрессию, причем экспрессия трансгена зависит от типа ткани, в которую попадает вектор.
Для дальнейшего изучения безопасности участков вирусного генома, случайно «попадающих» в состав экспрессионных кассет, ученые провели подробный компьютерный анализ нуклеотидной последовательности вирусной кассеты. В результате в 3’-нетранслируемой области генома было обнаружено несколько сайтов связывания гепатоспецифичных транскрипционных факторов. Это говорит о том, что транскрипционные факторы, селективно вырабатываемые клетками печени, способны присоединяться к соответствующим сайтам в геноме аденоассоциированного вируса и запускать работу трансгена, даже в отсутствие специфичного для данного трансгена промотора.
Таким образом, с одной стороны, использование векторов на основе аденоассоциированных вирусов второго типа открывает новые перспективы для генных инженеров в конструировании векторных кассет, селективно экспрессирующих трансген в определенной ткани (например, в печени), а с другой стороны, ученые высказывают опасения о возможном возникновении побочных эффектов. Сомнения исследователей основаны на том, что найденные энхансер-промоторные элементы могут активировать не только работу целевого трансгена, но и запускать специфические гены, ассоциированные с опухолевыми заболеваниями печени.
Поэтому на данный момент ввиду возможных канцерогенных свойств аденоассоциированных вирусов и недостаточного количества наблюдений ученые предлагают не использовать в клинических исследованиях вирусные векторы, содержащие потенциально опасную последовательность.