ГЛАВА 21. человека (рак, воспаления, вирусные и паразитарные инфекции) связаны, напротив

Рис. 21.12. Комбинированный подход с использованием GCV— НSVtk-терапии и генной иммунотерапии. Опухолевые клетки трансдуцировали in vivo геном тимидинкиназы вируса простого герпеса (HSVtk) и цитокиновым геном. Трансдуцированные клетки опухоли, которые синтезируют цитокин (Цит), привлекают иммунные клетки, а те, которые синтезируют тимидинкиназу (ТК), фосфорилируют ганцикловир. Фосфорилированный ганцикловир проникает через межклеточные контакты (черные прямоугольники) в соседние клетки и, связываясь с ДНК, уничтожает их (X).

человека (рак, воспаления, вирусные и паразитарные инфекции) связаны, напротив, с гиперпродукцией нормального белка. Для лечения таких состояний разработаны терапевтические системы с использованием олигонуклеотидов. Небольшой олигонуклеотид может гибридизоваться со специфическим геном или мРНК и снижать уровень транскрипции или трансляции, уменьшая тем самым количество синтезируемого белка, ответственного за патологию. Олигонуклеотид, который гибридизуется с самим геном и блокирует его транскрипцию, называется «антигенным», а тот, который гибридизуется с соответствующей мРНК, — «антисмысловым». Снизить уровень транскрипции и трансляции гена-мишени может также олигонуклеотид, который связывается с фактором транскрипции, контролирующим экспрессию специфического гена. Для предотвращения активации транскрипции специфических генов можно использовать и двухцепочечные олигонуклеотиды, присоединяющиеся к ДНК-связывающим белкам. Можно создать также синтетические молекулы ДНК, которые присоединяются к специфическим белкам-мишеням, исходно не являющимся ДНК-связывающими, и тем самым блокируют их функционирование. Наконец, для уменьшения количества определенной мРНК и синтезируемого на ней белка можно модифицировать рибозимы — природные РНК-последовательности, которые связываются со специфическими молекулами РНК и разрезают их. В будущем лекарственные средства на основе нуклеиновых кислот, по-видимому, найдут широкое применение, при этом главным объектом научных исследований и клинических испытаний будут «антисмысловые» последовательности и особенно — «антисмысловые» олигонуклеотиды.

Синтез «антисмысловых» мРНК in vivo

«Антисмысловая» РНК, которую предполагается использовать в качестве лекарственного средства, должна связываться с определенной мРНК и ингибировать трансляцию кодируемого ей белка, подавляя тем самым патологический процесс (рис. 21.13). Для получения таких РНК использовали экспрессирующие векторы, несущие ДНК-вставки в такой ориентации, чтобы их транскрипты были антисмысловыми по отношению к мРНК, В качестве примера можно привести эписомные экспрессирующие векторы, в которые встроены кДНК инсулиноподобного фактора роста l (IGF-1) или его рецептора

Генная терапия 505

Рис. 21.13, Ингибирование трансляции специфических мРНК с помощью «антисмысловых» нуклеиновых кислот. А. кДНК встраивают в экспрессирующий вектор в обратной ориентации и полученную генетическую конструкцию вводят в клетки, где происходит синтез «антисмысловой". РНК. Эта РНК гибридизуется с мРНК-мишенью и блокирует трансляцию. Б. В клетку вводят антисмысловой олигонуклеотид, который гибридизуется с мРНК-мишенью и блокирует трансляцию. Обозначения: p — промотор, ра — сигнал полиаденилирования, А — интрон, 1 и 2 — экзоны.