Генная терапия рака простаты

Необходимость разработки генетических методов терапии рака предстательной железы главным образом обусловлена отсутствием эффективных методов лечения рака простаты на поздних стадиях заболевания.

Генная терапия заключается в переносе генетического материала в популяцию клеток опухоли с терапевтической целью. В данное определение можно также включить и генетическое воздействие на иммунную систему с целью стимуляции противоопухолевого ответа организма. К методам генной терапии относятся:

  • 1. стимуляция экспрессии или восстановление функции генов супрессии опухоли;
  • 2. подавление генов - опухолевых промоутеров (онкогенов);
  • 3. циторедуктивная генная терапия - перенос генов, вызывающих гибель опухоли
  • 4. иммуномодулирующая генная терапия, целью которой является стимуляция экспресии генов, усиливающих противоопухолевый иммунный ответ.

ZD1839: механизм действия

ZD1839 - ингибитор тирозинкиназного рецептора эпидермального фактора роста(EGF),т.е. подавляет процессы пролиферации и ангиогенеза.

Предстательная железа является идеальным объектом для отработки методов генетической терапии. Во-первых этот орган доступен для быстрого малоинвазивного доступа. Во-вторых геном предстательной железы относительно хорошо изучен и предоставляет удобный объект для манипуляций.

Векторы для генной терапии

В настоящее время внимание исследователей сконцентрировано на так называемом локорегиональном способе доставки генов, когда генетический материал доставляется непосредственно в опухолевый очаг. Вместе с тем, при лечении метастатического рака данный метод неприменим. В любом случае для введения генетического материала в организм пациента необходимы транспортные системы - векторы. Векторы делятся на вирусные и не вирусные.

Невирусные векторы:

  • ДНК. Введение непосредственно ДНК в опухоль, вероятно, самый простой способ доставки генетического материала. ДНК попадая в ткань усваивается клетками и транспортируется в ядро, где в последующем подвергается транскрипции и трансляции. Механизм усвоения и доставки пока не раскрыт. Процесс переноса, усвоения и биологического функционирования называется трансфекцией. В настоящее время данный способ широко используется для генетической терапии опухолей скелетных мышц. В литературе не описано внедрение метода в лечении рака предстательной железы.
  • Микрочастицы золота с ДНК покрытием. Эффективность трансфекции может быть увеличена при введении ДНК на микрочастицах золота, инъецированных специальным генетическим пистолетом. К сожалению в настоящий момент не известны причины увеличения эффективности переноса генетического материала. Метод исследовался весьма успешно на лабораторных животных. Анатомические особенности предстательной железы и накопление опыта использования брахитерапии вероятно сформируют необходимые предпосылки для введения этого метода в практику.
  • Липосомы. Липосомы представляют собой пузырьки из двойного слоя фосфолипидной мембраны. В липосому может быть помещена ДНК для доставки в орган или ткань. ДНК фомирует специфические комплексы с липидами мембраны - липоплексы. Использование липосом в качестве векторов имеет ряд преимуществ, липосомы крайне дешевы в призводстве, могут быть использованы для доставки больших фрагментов ДНК, не требуют взаимодействия с рецепторами на поверхности клеток. Вместе с тем, липосомы обладают также не менее весомым рядом недостатков. Применение липосом характеризуется относительно низкой эффективностью трансфекции, весьма высока вероятность разрушения мембраны и выход ДНК из липосом с последующим усвоением другими тканями. Кроме того, попытки использование липосом в моделях in vivo после успешного исследования in vitro, сопровождались значительными потерями липосом в печени, сердце и в легких.
  • Комплексы ДНК с полимерами. Существует значительное число нелипидных поликатионных молекул, способных образовывать комплексы с ДНК (полиплексы). Примером могут служить поли-L-лизин, полиэтиленимин, полигликозамины и пептоиды. Комплексы поли-L-лизин-ДНК очень быстро разрушаются в системном кровотоке, вероятно за счет связывания с альбумином. Полиэтиленимин-ДНК представляет собой более устойчивый комплекс, защищающий ДНК от деградации вплоть до транспортировки в нуклеоплазму ядра. Недавние исследования полигликлзаминовых-ДНК комплексов показали их высокую биодоступность и эффективность при генной терапии опухолей мозга. В настоящих момент ведутся широкие исследования этих многообещающих систем доставки ДНК.

Вирусные векторы

Наиболее исследованными с точки зрения генетики системами транспортировки генетической информации являются вирусные векторы.

Генная терапия. Доставка гена фактора некроза опухоли (TNF) с помощью измененного ретровируса к оставшимся опухолевым клеткам.
TILs- лимфоциты инфильтрирующей опухоли
TNF- фактор некроза опухоли
IL-2 - интерлейкин-2

Вирусы обладают богатым арсеналом средств доставки ДНК в клетку хозяина. Исследования в этой области ведутся по пути увеличения эффективности трансфекции и нивелирования токсических свойств вирусов. С этой целью проводится разработка эффективных методов модификации вирусного генома, так чтобы вирусная частица утратила способность к репликации и лишилась патогенных свойств. Кроме того, невероятно перспективной представляется задача модификации вирусного генома таким образом, чтобы придать вирусу высокий аффинитет к органу или ткани мишени. Подобного рода исследовательские работы ведутся на моделях ретровирусов, аденовирусов, вирусах простого герпеса, альфавирусах и др.

В целом, генная терапия в настоящее время находится в стадии становления метода и накопления инструментария, необходимого для решения специфических задач. Успешность метода уже продемонстрирована in vitro. Вместе с тем, для достижения максимальной эффективности in vivo, необходимо генетическое воздействие на всю популяцию клеток РПЖ, что является крайне сложной задачей. Вероятно в будущем наиболее оправданы будут комбинированные схемы генной терапии (сочетание подавления онкогенов со стимуляцией противоопухолевых генов или с трансфекцией МКА и т.п.).