Генная терапия — многообещающий подход к лечению различных заболеваний путем введения или модификации генов в клетках пациента. Однако генная терапия сталкивается со многими проблемами, такими как поиск правильных генов-мишеней, безопасная и эффективная доставка генов и мониторинг эффектов генной терапии с течением времени. Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователям необходимо использовать модели животных, которые очень напоминают физиологию и генетику человека. Нечеловекообразные приматы (NHP) являются идеальными кандидатами для этой цели, поскольку они имеют много общего с людьми с точки зрения анатомии, иммунологии и экспрессии генов.
NHP — это разнообразная группа животных, принадлежащих к отряду приматов, в который входят люди. Эти NHP имеют несколько преимуществ перед другими животными моделями для исследований в области генной терапии:
- Они имеют высокую степень генетического сходства с людьми: от 93 % до 99 % в зависимости от вида. Это означает, что они могут выражать человеческие гены более точно и достоверно, чем другие животные.
- У них сложная иммунная система, способная вызывать как врожденные, так и адаптивные реакции на чужеродные антигены. Это позволяет исследователям оценить безопасность и эффективность векторов и продуктов генной терапии у НЧЧ, прежде чем тестировать их в испытаниях на людях.
- У них большой размер мозга и развитые когнитивные способности, которые позволяют им выполнять различные поведенческие задачи. Это позволяет исследователям оценить влияние генной терапии на неврологические функции и расстройства у НЧЧ.
Методы изучения целей генной терапии у приматов, не являющихся человеком
Чтобы изучить цели генной терапии у НЧЧ, исследователям необходимо использовать методы, которые могут доставлять терапевтические гены в нужные клетки и ткани, а также отслеживать ход генной терапии с течением времени. Некоторые из наиболее широко используемых методов:
Использование вирусных векторов для доставки терапевтических генов приматам, не являющимся человеком.
Вирусные векторы – это модифицированные вирусы, способные переносить чужеродные гены в клетки организма-хозяина. Вирусные векторы имеют ряд преимуществ для генной терапии, таких как высокая эффективность, специфичность и стабильность. Однако вирусные векторы также представляют некоторые риски, такие как иммунные реакции, токсичность и инсерционный мутагенез. Поэтому исследователям необходимо тщательно выбирать и оптимизировать вирусные векторы для каждой мишени генной терапии и вида NHP. Некоторые из наиболее часто используемых вирусных векторов для генной терапии у НЧЧ:
- Аденовирусные векторы: они получены из аденовирусов, вызывающих респираторные инфекции у людей и животных. Аденовирусные векторы могут трансдуцировать как делящиеся, так и не-делящиеся клетки и могут нести большую полезную нагрузку до 36 т.п.н. Однако аденовирусные векторы обладают высокой иммуногенностью и кратковременностью, а это означает, что они вызывают сильные иммунные реакции и со временем теряют свою экспрессию.
- Ретровирусные векторы: они происходят от ретровирусов, которые интегрируют свой генетический материал в геном хозяина. Ретровирусные векторы могут трансдуцировать только делящиеся клетки и нести небольшую полезную нагрузку размером до 8 т.п.н. Однако ретровирусные векторы стабильны и персистентны, а это означает, что они сохраняют свою экспрессию в течение длительного времени. Ретровирусные векторы включают лентивирусные векторы (полученные из ВИЧ) и гаммаретровирусные векторы (полученные из вируса мышиного лейкоза).
- Адено-ассоциированные вирусные векторы: они получены из адено-ассоциированных вирусов, репликация которых зависит от совместной-инфекции аденовирусами или герпесвирусами. Адено-ассоциированные вирусные векторы могут трансдуцировать как делящиеся, так и не-делящиеся клетки и могут нести среднюю полезную нагрузку до 5 т.п.н. Адено-ассоциированные вирусные векторы менее иммуногенны и более стабильны, чем аденовирусные векторы, но менее устойчивы, чем ретровирусные векторы.
Нечеловеческие приматыиспользуются при валидации целевых показателей препаратов генной терапии для изучения безопасности и эффективности методов генной терапии перед их тестированием на людях. Поскольку приматы, кроме человека, имеют биологическое сходство с людьми, они могут предоставить ценные данные о потенциальных эффектах лечения генной терапией и помочь выявить любые потенциальные риски или побочные эффекты. Это помогает гарантировать безопасность и эффективность лечения до того, как оно будет проверено в клинических испытаниях на людях.
