7.5.2. Генная терапия

Восстановление функции белка МВТР. Терапевтическая стратегия, альтернативная генной терапии заключается в выявлении веществ, способных стимулировать синтез, транспорт или функции неполноценного МВТР.

Одним из путей коррекции нарушений функций, вызванных мутациями I класса на уровне белка CFTR, является генное замещение через технику генной терапии. К проблемам, связанным с генотерапией, относятся слишком низкий уровень переноса конструкции в эпителиальные клетки, низкий уровень экспрессии гена и ее преходящий характер, развитие иммунного ответа на белок вектора как антителами, так и фагоцитами, развитие как местных, так и системных воспалительных реакций [Иващенко Т. Э., Баранов В. С., 2002; Ostedgaard L. S. et al., 2002; Jenkins R. G., 2003]. Поэтому более перспективным представляется развитие терапевтической стратегии, альтернативной генной терапии и заключающейся в выявлении веществ, способных стимулировать синтез, транспорт или функции неполноценного белка CFTR. В этом случае понимание различных молекулярных механизмов нарушений функции CFTR является научной базой для подбора и создания лекарственных средств для терапии МВ, направленной на предотвращение дефекта, вызванных специфическими мутациями [Kerem E., 2005]. В настоящее время исследуется ряд веществ: аминогликозидные антибиотики (при мутациях 1 типа), фенилбутират натрия, циклопентилксантин, гинестин (при мутациях 2 типа) и др. [Koch C., 2002].

Недавние исследования показали, что аминогликозидные антибиотики (гентамицин или G418) в опытах in vitro способны предотвращать преждевременную терминацию, например, в стоп-кодонах G542X и W1282X, и способствовать синтезу транскрипта нормальной длины [Kerem E., 2004]. Наблюдается дозо-зависимое увеличение полноразмерного CFTR в клетках, трансфецированных мутантной CFTRмРНК, содержащей стоп-кодоны, эти молекулы CFTR функционируют как цАМФ-зависимые ионные каналы.

При мутациях класса II фармакологические методы должны быть направлены на увеличение уровня функционального протеина в клеточной мембране через повышение эффективности сворачивания протеина или супрессии процесса деградации протеина. Химические и молекулярные хапероны способны стабилизировать структуру протеина, способствуя прохождению молекулы через систему клеточного контроля и предотвращая ее деградацию в эндоплазматическом ретикулуме [Kerem E., 2006]. Недавно было показано, что фенилбутират стимулирует цАМФ-зависимый хлоридный поток в верхних дыхательных путях у больных МВ с мутацией F508del, при этом продукция и созревание белка CFTR приближается к норме, он достигает клеточной поверхности, где часть его активно работает. К другим агентам, стимулирующим нарушенную мутацией F508del секрецию ионов хлора, относятся милринон, циклопентилксантин и генестин (см стр 26 Нат). Милринон - фосфодиэстеразный ингибитор III класса, повышает уровень цАМФ. Он активирует CFTR в клетках эпителия носа у экспериментальной мыши с F508del мутацией больше, чем у мыши с нормальным МВТР. Циклопентилксантин - активирует F508del мутантный белок, возможно, путем прямого действия на его молекулу. Генестин – ингибитор тирозинкиназы, способен активировать хлорную секрецию путем связывания со вторым нуклеотид-связывающим доменом белка CFTR и таким образом держать хлорный канал открытым у больных с мутацией F508del [Hodson M. E., Duncan M. G., 2000].

Мутации III класса нарушают фосфорилирование или связывание АТФ с белком CFTR.

При мутациях IV класса терапевтические воздействия могут быть направлены либо на увеличение числа молекул мутантного белка с частично сохраненной функцией на поверхности клеточной мембраны, либо фармакологическое восстановление нативных характеристик поры хлорного канала. Активаторы CFTR на плазменной мембране могут действовать в разных направлениях: способствуя фосфорилированию CFTR, блокируя дефосфорилирование CFTR, взаимодействуя непосредственно с CFTR и/или модулируя протеин-протеиновые взаимодействия молекулы CFTR [Kerem E., 2005; Kerem E., 2006].

Для восстановления функции CFTR, нарушенной мутациями V класса, предлагается использовать факторы сплайсинга, которые, способствуя включению или, напротив, проскальзыванию экзона в зависимости от молекулярного дефекта, приводят к повышению уровня нормальных транскриптов [Kerem E., 2005; Kerem E., 2006]. Так повышение экспрессии фактора сплайсинга человека hnRNP A1 и аденовирусного фактора сплайсинга E4-ORF6 использовали для увеличения проскальзывания экзонов мРНК, транскрибируемой с CFTR минигена, содержащего мутацию 3849+10kbC>T, что привело к возрастанию уровня правильно сплайсированных транскриптов. Повышение экспрессии другого аденовирусного фактора сплайсинга E4-ORF3 увеличило уровень правильно сплайсированных транскриптов CFTR 5T минигенов [Nissim-Rafinia M. et al., 2000; Nissim-Rafinia M. et al., 2002].