Генна терапія є перспективним підходом до лікування різних захворювань шляхом введення або модифікації генів у клітинах пацієнта. Однак генна терапія стикається з багатьма проблемами, такими як пошук правильних генів-мішеней, безпечна та ефективна доставка генів і моніторинг ефектів генної терапії з часом. Щоб подолати ці проблеми, дослідникам потрібно використовувати моделі тварин, які дуже нагадують фізіологію та генетику людини. Нелюдиноподібні примати (NHP) є ідеальними кандидатами для цієї мети, оскільки вони мають багато подібностей з людьми з точки зору анатомії, імунології та експресії генів.
NHP — це різноманітна група тварин, які належать до загону приматів, до якого входять люди. Ці NHP мають кілька переваг перед іншими моделями тварин для досліджень генної терапії:
- Вони мають високий ступінь генетичної схожості з людьми, коливається від 93% до 99% залежно від виду. Це означає, що вони можуть виражати людські гени точніше та точніше, ніж інші тварини.
- Вони мають складну імунну систему, яка може створювати як вроджену, так і адаптовану відповідь на чужорідні антигени. Це дозволяє дослідникам оцінювати безпеку та ефективність векторів і продуктів генної терапії в NHP перед тим, як тестувати їх у випробуваннях на людях.
- У них великий мозок і складні когнітивні здібності, які дозволяють їм виконувати різні поведінкові завдання. Це дає змогу дослідникам оцінити вплив генної терапії на неврологічні функції та розлади NHP.
Методи вивчення мішеней генної терапії у нелюдських приматів
Щоб вивчити цілі генної терапії в NHP, дослідники повинні використовувати методи, які можуть доставити терапевтичні гени до потрібних клітин і тканин, і відстежувати прогрес генної терапії з часом. Деякі з найбільш широко використовуваних технік:
Використання вірусних векторів для доставки терапевтичних генів приматам
Вірусні вектори - це модифіковані віруси, здатні переносити чужорідні гени в клітини організму хазяїна. Вірусні вектори мають ряд переваг для генної терапії, такі як висока ефективність, специфічність і стабільність. Однак вірусні вектори також становлять певні ризики, такі як імунні реакції, токсичність і інсерційний мутагенез. Тому дослідникам необхідно ретельно вибирати та оптимізувати вірусні вектори для кожної мішені генної терапії та виду NHP. Деякі з найбільш часто використовуваних вірусних векторів для генної терапії в NHP:
- Аденовірусні вектори: вони походять від аденовірусів, які викликають респіраторні інфекції у людей і тварин. Аденовірусні вектори можуть трансдукувати як клітини, що діляться, так і клітини, що не діляться, і можуть переносити великі корисні навантаження розміром до 36 кб. Однак аденовірусні вектори є високо імуногенними та тимчасовими, що означає, що вони викликають сильну імунну відповідь і втрачають свою експресію з часом.
- Ретровірусні вектори: вони походять від ретровірусів, які інтегрують свій генетичний матеріал у геном господаря. Ретровірусні вектори можуть трансдукувати лише клітини, що діляться, і можуть нести невеликі корисні навантаження до 8 кб. Проте ретровірусні вектори є стабільними та стійкими, що означає, що вони зберігають свою експресію протягом тривалого часу. Ретровірусні вектори включають лентивірусні вектори (похідні від ВІЛ) і гаммаретровірусні вектори (похідні від вірусу мишачого лейкозу).
- Адено-асоційовані вірусні вектори: вони походять від адено-асоційованих вірусів, реплікація яких залежить від ко-інфікування аденовірусами або герпесвірусами. Адено-асоційовані вірусні вектори можуть трансдукувати клітини, що діляться, і не-діляться, і можуть нести середні корисні навантаження до 5 кб. Адено-асоційовані вірусні вектори менш імуногенні та більш стабільні, ніж аденовірусні вектори, але менш стійкі, ніж ретровірусні вектори.
Нелюдиноподібні примативикористовуються в цільовій перевірці препаратів генної терапії для вивчення безпеки та ефективності лікування генною терапією перед їх тестуванням на людях. Оскільки нелюдиноподібні примати мають біологічну схожість з людьми, вони можуть надати цінні дані про потенційні ефекти лікування генною терапією та допомогти визначити потенційні ризики чи побічні ефекти. Це допомагає переконатися, що лікування є безпечним і ефективним до того, як його перевірять у клінічних випробуваннях на людях.
