Биолог рассказал о пользе генной терапии для человека

Обнаруженный у долгожителей ген способен омолодить сердце лет на десять. Это доказали ученые Бристольского университета. Как работает этот механизм и на что еще может быть способен антивозрастной ген? Об этом телеканал «МИР 24» поговорил с кандидатом биологических наук, директором объединенного центра генетических технологий Белгородского национального исследовательского университета Алексеем Дейкиным.

Результаты исследования ученых опубликовал британский журнал, название которого переводится на русский как «Сердечно-сосудистые исследования». Эксперимент с использованием мышиной, не человеческой, модели показал, что однократное введение этого мутантного гена, обнаруженного в популяции долгожителей, останавливает снижение функции сердца у животных среднего возраста. Речь идет о варианте гена ВPIFB4. Давайте для начала поясним, что это за чудо-ген долгожителей и как часто он встречается?

– Я бы хотел эту историю развернуть. Эксперимент действительно проводился. И действительно на популяции людей выявлены некоторые мутации, которые ассоциированы с увеличенной продолжительностью жизни. В данном случае, все-таки это был эксперимент в очень жестких условиях, когда исследования проводились на мышах, у которых было индуцировано искусственное высокое давление. Соответственно, изначально у этих животных уже присутствовал некоторый фактор, намеренно снижающий их ожидаемую продолжительность жизни.

С помощью генной терапии и аденоассоциированных вирусов, а это самая популярная сейчас платформа для генной терапии, в клетки мышей был доставлен ген, отвечающий за лабильность мембраны. Который на фоне повышенного давления позволил клеткам лучше к нему приспособиться и увеличил продолжительность жизни этих мышей. Говоря про конкретный механизм действия, мы ввели четкое понимание некоего патогенного фактора. Это повышенное давление. И использовали конкретный ген, который участвует в биохимических реакциях на это давление с тем, чтобы его снизить, увеличивая выживаемость животных.

Вообще генная терапия сегодня – развивающееся направление фармакологии. Раньше были популярны ссылки на Ленина, а он когда-то сказал, что «жизнь – это функция белковых тел». Но он это говорил в 20-е годы прошлого века. А в 50-е годы прошлого века стало понятно, что жизнь – это результат реализации информации, записанной в ДНК. И как положительные, так и отрицательные ее абоненты можно каким-то образом корректировать, влияя на молекулу ДНК. Генная терапия как раз про это.

Сам по себе факт, что специфический ген при суперэкспрессии снижает давление у мышей, у которых оно высокое, удивления не представляет. А вот необычность этой работы именно в том, что это было сделано уже с использованием генно-терапевтической платформы. И фактически мы таким образом показываем, что, например, хроническое высокое давление может быть снижено за счет воздействия на молекулярные механизмы на генетическом уровне.

Таким образом, если смотреть на опыт применения генной терапии сейчас, эта платформа с аденоассоциированными вирусами, с одной стороны, безопасна. А с другой стороны, она очень долго действует. То есть это таблетка не просто с пролонгированным действием, а с действием, которое продолжается десятилетиями. Соответственно, если мы встречаем пациента, у которого это повышенное давление – как бы норма, мы можем поменять его личную норму, снизив это давление за счет использования такого препарата. И, конечно, это будет ожидаемый эффект на атеросклероз.

Они дали более общий термин – терапия для тяжелых сердечников. То есть, получается, не 20 курсов некоего химического препарата за два года, а один за 20 лет?

– Это один из первых примеров, когда показано, что генная терапия может быть нужна и доступна широким слоям населения. Где терапия не моногенных, редко встречающихся, а наоборот хронических, широко распространенных заболеваний.

Это же не сам по себе ген, а какая-то его определенная мутация, которая вызывает такую реакцию. А эта мутация искусственно вызванная? Или может она достаточно часто встречается в природе?

– Это распространенный в человеческой популяции аллельный вариант, он не искусственный. Когда мы говорим про такие высокие материи, мы чаще подсматриваем в природе, как она работает. И вся эта генная терапия – подсмотренные в природе способы, которые мы потом переносим на наши инженерные и терапевтические стратегии.

И здесь речь идет о том, что это просто вариант, который ассоциирован у людей с высокой продолжительностью жизни. Когда у столетних представителей разных народов он встречается чаще, чем другие. Но, откручивая назад, это скорее связано с тем, что они меньше страдали от высокого давления и был снижен риск смерти от сердечно-сосудистых осложнений.

То есть это все-таки не спасающая таблетка, гарантирующая увеличение продолжительности жизни. А, скорее, снижающая риск определенного рода заболеваний и патологий.

Опять же, вернусь назад к высказыванию по поводу того, что жизнь – это функция белковых тел. Одна из ближайших задач исследователей – определить, можно ли с тем же самым эффектом вводить не гены, а именно белки. А зачем, если есть генная терапия? Что с ней не так?

– Генная терапия – это фактически новый способ доставки. Мы таким образом все равно доставляем белковую молекулу. Но в виде информации о ней. И эта информация, заключенная в ДНК, доставляется внутрь клетки. Клетка ее считывает, нарабатывает белок, и он выполняет функцию. И в том, и в другом случае – и в случае экзогенного белка в таблетке, и в случае генной терапии, работает белок. Просто он по-разному оказывается внутри клетки. Один раз как таковой, а другой раз в виде информации. И она реализуется самой системой организма.

И дальше организм начинает его синтезировать уже самостоятельно?

– Да. То есть это примерно, как сейчас, когда есть два вида вакцин от коронавируса. Вакцина, основанная на мРНК, когда генной терапией мы доставляем информацию о вирусном белке, она нарабатывается уже самой клеткой, и таким образом происходит иммунизация. То есть реакция на белок, который мы доставили в виде информации. Или когда мы доставляем белок в составе вирусной частицы или пептидной вакцины, и иммунная система реагирует на него напрямую. В любом случае, я здесь не вижу противоречий, действующее вещество одно и то же. И белок, который синтезирован из животного.

При этом преимущество генной терапии в том, что, во-первых, мы доставляем ген сразу куда нужно, внутрь клетки, и уже сама клетка начинает вырабатывать белок. С другой стороны, я уже сказал про пролонгированное действие. Когда-то оно может быть вредно, и такого рода препараты не применимы. Но когда-то пролонгированное действие нужно, как в случае, например, генетических заболеваний, тогда это очень выгодно: мы один раз применили препарат, и он действует.

С другой стороны, страхи, связанные с генной терапией, действительно происходят с конца 90-х годов. Тогда в качестве носителей информации использовались аденовирусы. Мы сейчас говорим про аденоассоциированные вирусы, они немножко разные. И разница заключается в том, что аденоассоциированные вирусы не встраиваются в собственную ДНК человека. Они присутствуют внутри клетки, но независимо. И нарабатывают этот белок, этот ген, который в них закодирован.

Можно ли каким-то путем понять, есть ли у человека ген долголетия, или это только экспериментальным способом узнается?

– Это узнается экспериментальным способом через анализы.

А метод естественного наблюдения, сколько человек проживет?

– Мы можем смотреть и видеть, человек прожил дольше или меньше. Я помню книгу «Как прожить до ста лет». В первой главе сказано про то, что нужно смотреть направо и налево, переходя дорогу. Нужно понимать, что травмы, инфекции составляют очень высокую долю из причин смертности. То есть до нашего биологического возраста мы во многом не доживаем не только потому, что у нас гены неправильные. Это с одной стороны.

С другой стороны, сейчас у нас действительно очень широко распространены разные генетические анализы. На самом деле, критически важно, чтобы мы их начали делать. Когда мы говорим про некую гигиену, здоровье, мы почему-то не думаем про то генетическое здоровье и генетическую гигиену. А на сегодняшний день эти два фактора начинают играть все более важную роль в понимании того, как мы будем жить и сколько проживем. Особенно когда речь идет про наследственные заболевания, важно понять, что это не только твоя проблема, но и проблема твоих детей, внуков, правнуков.

Поэтому я считаю, что в ближайшее время мы перейдем к тому, что у каждого из нас будет генетический паспорт. Причем не для идентификации личности, а для того, чтобы знать, какие условно патогенные мутации у нас есть. Что мы можем передать своим детям. И это как раз инструмент, когда мы можем открыть это ящик Пандоры, заглянуть в наш геном, посмотреть, какие там гены хорошие, а какие плохие просто потому, что у нас есть инструмент. С одной стороны, генная терапия нужна, чтобы помочь себе. А с другой стороны, важна в репродуктивных вспомогательных технологиях, чтобы защитить своих детей.