Имеется множество генов, дефект которых приводит к серьезным заболеваниям, часто с летальным исходом. Разработанные методы соматической генной терапии прежде всего применяются для замены дефектных или восполнения отсутствующих генов в организме человека. При этом должны соблюдаться следующие условия:
- для излечения необходимо выбирать те болезни, которые вызваны серьезными генетическими нарушениями, приводящими к летальному исходу;
- болезнь должна быть корректируема путем введения трансформированных клеток костного мозга, поскольку это единственная ткань, которую можно легко выделить, обработать и вернуть пациенту;
- дефект должен находиться в гене, кодирующем фермент с простой регуляцией;
- нужно получить нормальный ген с набором всех необходимых элементов регуляторов.
Наиболее изученным и впервые использованным в генной терапии является ген, кодирующий аденозиндезаминазу (АДА), отсутствие которой приводит к серьезным иммунодефицитным заболеваниям человека. У таких пациентов извлекали клетки костного мозга, в которые встраивали нормальный ген при помощи ретровиральных векторов. Далее трансформированные клетки возвращали в организм больного, обеспечивая им преимущественные условия для роста, в результате чего удалось наладить производство необходимого фермента в организме и снять иммунодефицитное состояние.
Другое заболевание, которое было излечено методом генетической терапии, — это фенилкетонурия, и здесь для трансформации также были использованы клетки костного мозга.
Вслед за разработкой методов лечения генетических дефектов возникла проблема создания эффективных векторных систем. В настоящее время наиболее применимыми являются векторы на основе ретровирусов, которые позволяют трансформировать самые разнообразные клетки человеческого организма, при этом их ДНК, несущее терапевтический ген, встраивается в ДНК клеток в виде единственной копии и обычно не вызывает перерождение клеток. Такие ретровиральные векторные системы были сконструированы на основе вируса лейкоза мышей Молони. Разработанные векторы могут быть использованы для трансформации клеток не только взрослого, но и детского организма. В настоящее время исследования с этими векторами, несущими ген АДА, проводятся на приматах, и было показано, что они способны правильно встраиваться и экспрессироваться в клетках-мишенях.