Аденовирусни вектори за генно инженерство
Аденовирусните вектори ефективно пренасят гени както в делящи се, така и в неделящи се клетки, не се интегрират в генома, осигуряват високи титри на рекомбинантния вирус и високо ниво на експресия на въведените гени. Въпреки това, използваните в момента аденовирусни вектори причиняват неспецифично възпаление и антивирусен отговор на клетъчния имунитет, което намалява продължителността на експресията до седмици или месеци.
Недостатъците на ретровирусните вектори насърчават търсенето на други векторни системи. Най-големи надежди се възлагат на аденовирусите и херпесвирусите. Геномите на тези вируси са представени от двойноверижна ДНК и са доста големи: 36 kb за аденовирусите и 150 kb за херпесните вируси. Те обикновено не се интегрират в генома на клетката гостоприемник (въпреки че за херпесвирусите се съобщава за интегриране на отделни части от вирусна ДНК).
Много често срещани аденовирусни серотипове са човешки патогени, които заразяват горните дихателни пътища. Интактните аденовируси са били използвани за целите на ваксинирането и в резултат на това е натрупана много информация относно безопасността на тази система при хора. Могат да се получат аденовируси с много високи титри, до 10 12 инфекциозни частици на милилитър хранителна среда. Към днешна дата като вектори за целите на генната терапия са използвани два аденовирусни серотипа 2 и 5. Аденовирусите навлизат в клетката чрез взаимодействие с два рецептора. Те са много подходящи за in vivo терапевтични цели, защото произвеждат високи титри на вирусни частици. Аденовирусите могат да се репликират както в делящи се, така и в неделящи се клетки. Те не се интегрират в генома на клетката гостоприемник и остават епихромозомни. Това намалява риска от инсерционна мутагенеза, която обсъдихме в случая с ретровирусите. Инфекцията на пермисивните клетки с аденовирус води до тяхното лизиране. Схематичноаденовирусният геном е показан на фиг. 3 . Аденовирусният геном може да бъде направен дефектен при репликация чрез изтриване на Е1 региона. (Тук трябва да се отбележи, че изискването на гена Е1 за репликация не е абсолютно. При висока множественост на инфекцията все още се наблюдава известна репликация при аденовируси, дефектни в областта Е1. Тази способност обаче е много силно потисната). Вместо Е1 региона може да се вмъкне трансген с приблизително същия размер, както при ретровирусните вектори, т.е. до 10 kb. За да се осигури растеж на такива рекомбинантни вируси с дефектна репликация, са създадени специални рекомбинантни клетки, съдържащи експресирани Е1 гени. Това е много подобно на трика, който беше използван в случая с ретровирусите. Тези клетки допълват дефектния аденовирусен вектор и му позволяват да пролиферира и да произвежда вирусни частици, които не могат да се репликират в некомплементиращи клетки. На фиг. 3 показва местата, където трансгенът може да бъде вмъкнат. Това са области E1a, E1b и E3. Аденовирусните вектори наскоро бяха използвани за ефективно доставяне на гени до епителните клетки на горните дихателни пътища in vivo. Този епител е естественото място на инфекция за повечето аденовируси, така че в този случай аденовирусите имат предимство пред ретровирусите, тъй като последните, въпреки че могат да се репликират в епитела, не могат да бъдат получени в достатъчно висока концентрация за in vivo терапия. Епихромозомната локализация обаче има и недостатъци - продължителността на трансгенната експресия е кратка - седмици, в най-добрия случай месеци. Но бих искал повече, бих искал за цял живот, защото най-често имаме работа с наследствени, т.е. доживотни болести. В резултат на това ще трябва да се прилагат аденовирусни векторипациенти не веднъж завинаги, а редовно. Ще издържи ли тялото на такова насилие?