ЛІКИ ІЗ ВІРУСІВ

Початок ери вірусотерапії припадає на кінець 90-х років ХХ століття, коли двома незалежними групами науковців з Каліфорнії, було повідомлено про результати тривалих досліджень. У повідомленнях йшлось про те, що за допомогою аденовірусів вдалось цілеспрямовано знищити ракові пухлини, вирощені у культурі й імплантовані піддослідній миші. Найцікавіше те, що аденовіруси – це збудники відомого всім нам нежиттю, а у наукових колах ці віруси добре знайомі у молекулярних дослідженнях, оскільки вчені використовують їх модельні об’єкти й для переносу генів.
 

За будовою аденовіруси є дуже простими – їх тіло складається з двадцятиґранного білкового капсиду, ззовні якого наявні дванадцять довгих цукрових виростів, а у середині вірусна ДНК. На відміну від багатьох інших вірусів, ДНК аденовірусів не вбудовується у геном клітини хазяїна, а лише транспортується до ядра, де багаторазово поділяється. Спершу вірус, за допомогою цукрових відростків, контактує з такими ж виростами на поверхні клітини господаря, до речі, вирости вірусу ідеально, наче ключ до замка, підходять до виростів на поверхні клітини господаря, завдяки чому вірус і розпізнає хазяїна. Після цього клітина “заковтує” вірус, сприймаючи його за поживну частинку, звільняє його від білкової обгортки і транспортує ДНК у ядро – її командний центр. Саме тут вірус бере клітину під свій контроль, блокуючи її діяльність, і розмножується утворюючи сотні мільйонів нових вірусів. Коли ресурси клітини будуть вичерпані, вірусна ДНК запаковується у білковий капсид, з’являються цукрові відростки, клітина ж розбухає і розривається, таким чином, даючи новим вірусам вийти назовні й інфікувати нові клітини.
Використання аденовірусів у боротьбі проти ракових захворювань – ідея не нова. Перші спостереження про знищення організмом ракових пухлин заражених аденовірусами відомі ще 1912 року. В 60-і роки ХХ століття окремі вчені повідомляли про значно вище зараження аденовірусами, які спричинюють у курей нюкаслову хворобу, ракових пухлин, ніж звичайних клітин. Але в той час це сприймалось, радше, як інсинуації і стверджувалось, що то не більше а ніж специфіка імунної реакції організму. І тільки згодом, після численних дослідів, вчений світ визнав здатність аденовірусів ефективно інфікувати ракові клітини у культурі і знищувати їх. Здавалось би, знайдені ефективні ліки, проте вірус без різниці заражає і хворі і здорові клітини. Виникла проблема – як заставити вірус інфікувати лише ракові клітини. І вірусологи пішли двома шляхами: перший – то модифікувати вірусів до атаки лише ракових клітин, без зараження здорових; другий – заставити вірус відтворювати себе тільки у ракових клітинах, навіть якщо він інфікує й здорові.
Для реалізації першого шляху вирішено синтезувати спеціальні цукрові молекули, які б зв’язувались одним своїм кінцем із виростами на поверхні капсиду вірусу, а іншим із виростами на поверхні ракової клітини. Генетики з Алабамського університету (США) за допомогою такого підходу заставили аденовірусів зв’язуватись з білками інтеґринами, які знаходяться в оболонках усіх клітин, проте у ракових вони синтезуються у величезних кількостях, тому віруси краще зв’язуються з останніми. Функція інтеґринів – транспортування поживних речовин із міжклітинного середовища у клітину, а оскільки ракові клітини дуже швидко ростуть і розмножуються, то їм потрібно дуже багато ресурсів, а їх забезпечують інтеґрини. Таким чином, аденовірус приєднавшись до білка, транспортується у ракову клітину, де швидко розмножується, конкуруючи із онковірусами, які спричиняють онкозахворювання, за ресурси клітини і в результаті вбиває її. У досліді з лабораторними мишами, аденовірусні “щеплення” рятували піддослідним тваринам життя.
Другий шлях передбачає спеціальне конструювання вірусів, які мали б особливі ділянки ДНК, що здатні запускати синтез білка лише за умов наявності необхідного набору ферментів у клітині. Тобто, промотори – регулятивні ділянки ДНК, які відповідають за зчитування інформації з гену, запускають його тільки в присутності спеціальних ферментів. У дослідах з меланомами – пухлинами чорного та бурого забарвлення, виявлено ключовий фермент, що активує ген синтезу пігменту меланіну. При конструюванні нового аденовірусу, генні інженери вмонтували у його ДНК промотор, що активується лише у присутності того ключового ферменту. Такий вірус заражає усі клітини, але не здатен розмножуватись у них, оскільки там відсутній необхідний фермент, а потрапивши до клітин меланоми, він швидко і енергійно розмножується, знищуючи меланому. Іншими словами кажучи, вірусні ліки можуть бути надзвичайно точними, і на відміну, від хімічних препаратів діяти тільки там де це потрібно. Але віруси надзвичайно швидко мутують й еволюціонують, тому при розробці та використанні вірусних лікарств залишається актуальним питання безпеки та здоров’я пацієнта.