Векторы: направление к определенным клеткам
Ретровирусы проникают в клетки путем взаимодействия Env белков с клеточными рецепторами. Любые изменения этого белка могут изменить выбор вирусом клетки для инфекции. Поэтому можно попытаться заместить часть Env гена фрагментом взятым из другого вируса, чтобы изменить тропизм ретровируса. И сделать его подходящим для нужного типа клеток. Это непростая задача, поскольку взаимодействие вируса с клеткой достаточно сложный процесс, но тем не менее сообщалось о нескольких успешных опытах по такой замене. Это можно осуществить гено-инженерными манипуляциями модифицируя ген кодирующий белок оболочки.
Например, часть реторвирусного белка оболочки была замещена 150 аминокислотами из эритропоэтина (EPO). Получались химерные ретровирусы, способные узнавать и инфицировать клетки, содержащие рецепторы ээритропоэтина на их поверхности. Это просто пример того как можно организовывать направленную доставку вируса к нужному типу клеток.
Вот еще один пример. На поверхность вирусной частицы было выставлено одноцепочечное антитело путем модификации его env гена. Это антитело специфично узнавало поверхностный антиген клеток-мишеней и вирус инфицировал эти клетки. Изящно и универсально. Но так просто не бывает. Эффективность инфекции оказалась низкой. Видимо, хотя антитела связываются высокоспецифично с требуемыми антигенами на требуемых клетках, дальнейшие стадии инфекции не через свой природный рецептор идут плохо.
Можно не проводить генно-инженерных модификаций вируса, а просто химически прикрепить к его оболочке требуемый аффинный лиганд, призванный направлять вирус к требуемым клеткам. Антитело, например, можно и многое другое. Можно модифицировать и аденовирусные векторы, используя похожие принципы.
Проще организовывать направленную доставку к нужному типу клеток в невирусных системах . Для этого в состав липосом можно включать нужные лиганды. Можно включать в их состав антитела, специфичные к клеточным поверхностным антигенам. Вообще можно создать этакую "cуперлипосому", которая бы сочетала в себе все свойства, необходимые и для эффективной доставки внутри клетки, которые обсуждылись в предыдущем разделе и свойства направленной доставки к данному типу клеток.
Что же касается следующего уровня таргеттинга - экспрессии в требуемом типе клеток, то его принципы детально обсуждались в очерке, посвященном трансгенным животным. И при генной терапии они остаются неизменными.
Вот, например, один из подходов к генной терапии меланомы. Известно, что многие меланомы синтезируют большие количества меланина . При этом активируется промотор тирозиназы , фермента участвующего в биосинтезе меланина, а также промоторы ряда других генов. Эти промоторы можно использовать для экспрессии генно-терапевтических конструкций в меланомных клетках, в надежде что таким образом удастся именно эти клетки специфически ингибировать не вредя другим клеткам. Подобным же образом можно использовать промоторы некоторых онкогенов, специфически индуцирующиеся в определенных видах рака. Хорошо известно, например, что экспрессия гена рецептора фактора роста ERBB2 , сильно повышается, например, при раке груди . Можно использовать его промотор, чтобы экспрессировать нужные гены именно в клетках этой опухоли.
