В настоящее время возможность воздействия на геном опухолевых клеток с целью вызвать их гибель или подавить рост стала более реальной, поскольку мы уже многое знаем о генетических изменениях, приводящих к малигнизации клеток. Для проявления эффекта ген должен попасть в клетку. Доставка его в клетку осуществляется с помощью вектора.
Это может быть вирус, потерявший способность к репликации, внутри которого находится ген, обычно содержащий промотор. Попав в клетку, ген активируется. Наряду с этим ген можно заключить в липосомы. Также возможно использовать вирусы, обладающие способностью к селективной репликации в опухолевых клетках.
Такая селективность может быть связана с необходимостью прохождения клеткой деления для активации гена или же с отсутствием активного белка р53, или продукта гена RB (ретинобластомы). Близкий подход состоит в использовании вируса, дефектного по репликации, который размножается только в случае, когда происходит экспрессия промотора здоровых клеток. Это имеет место, например, для промотора гена, кодирующего синтез специфического антигена простаты при раке этого органа.
Целью генной терапии рака может быть одна из следующих:
1. Восстановление дефектной функции гена-супрессора роста опухоли. Было показано, что восстановление функции таких супрессорных генов, как р53 или АРС (семейный коли-полипоз), ингибирует рост модельных опухолей. Это является выдающимся результатом, так как существует множественность генетических дефектов, характерных для раковых клеток.
2. Блокирование эффекта онкогена, в котором произошла мутация или наступила его гиперэкспрессия. Для введения факторов, блокирующих эффект доминантных онкогенов и тем самым рост опухоли (олигонуклеотидов или рибозимов), использовали вирусные векторы. Однако наиболее успешный результат был получен при использовании небольших молекул (т. е. лекарственных средств), блокирующих эффект онкогенов. К числу таких молекул относится иматиниб.
3. Введение в клетку гена, способного переводить лечебный препарат в активную форму или вызывать ее гибель иным способом. Преимущество использования гена, активирующего препарат, заключается в том, что активная форма оказывает токсическое действие на клетки, расположенные на определенном расстоянии от той, в которую проник ген. Это так называемый байстендер-эффект.
Такой эффект на сосудистую систему опухоли проявляется, когда в клетки опухоли вводят гены, ответственные за процесс антиангиогенеза.
4. Изменение чувствительности опухоли к атаке со стороны иммунной системы организма. Могут быть использованы векторы, усиливающие экспрессию антигенов, которые увеличивают чувствительность опухолевых клеток к компонентам иммунной защиты.
В настоящее время ни один из этих подходов не исчерпал своих возможностей. Достигнутые в настоящее время успехи в области применения лекарственных препаратов и моноклональных антител для подавления опухолевого роста в какой-то степени сделали менее привлекательными разработку новых терапевтических средств, которая должна включать исследования способов доставки генов в клетки и обеспечения их функционирования.