Введение

Американский врач, генетик и молекулярный биолог Уильям Френч Андерсон (родился 31 декабря 1936 года) — американский врач, генетик и молекулярный биолог. Его называют "отцом генной терапии". Он окончил Гарвардский колледж в 1958 году, Тринити-колледж Кембриджского университета (Англия) в 1960 году и Гарвардскую медицинскую школу в 1963 году. В 1990 году он впервые успешно провел генную терапию, вылечив 4-летнюю девочку, страдавшую тяжелым комбинированным иммунодефицитом (заболевание, известное как "болезнь пузырькового мальчика"). В 2006 году он был признан виновным в сексуальном насилии над несовершеннолетней и в 2007 году приговорен к 14 годам лишения свободы. 17 мая 2018 года он был освобожден условно-досрочно за хорошее поведение.

Ранние годы и образование

Андерсон родился в Талсе, штат Оклахома, в семье его родителей. Его отец был инженером-строителем, мать – журналисткой и писательницей, а у него было две старшие сестры. Он рос в очень счастливой семье. В 1958 году он опубликовал статью об арифметических операциях с использованием минойских линейных B-цифр в «Американском журнале археологии», исследовательскую работу по физической химии в «Журнале Американского химического общества» и исследование влияния облучения на ДНК в «Журнале клеточной и сравнительной физиологии» в 1961 году. В выпуске от 19 марта 1956 года журнал Time назвал Андерсона «Гарвардским вундеркиндом» за его исследования древних числовых систем. Он окончил Гарвард в 1958 году и провёл два года в Тринити-колледже Кембриджского университета (Англия), где получил степень магистра, работал в лаборатории Фрэнсиса Крика, завоевал спортивный титул «Full Blue» в команде по легкой атлетике, встретил и в 1961 году женился на Кэти, которая была его однокурсницей на медицинском факультете в Кембридже.

Карьера

Затем Андерсон провел два года, с 1965 по 1967 год, под руководством Маршалла Ниренберга в лаборатории Национального института здоровья, где помог завершить расшифровку генетического кода. Ниренберг оценил его вклад, позволив ему сделать первое публичное представление окончательного генетического кода перед аудиторией примерно в 2000 ученых на апрельской встрече FASEB в Атлантик-Сити в 1966 году. После успешной постдокторантуры у Ниренберга, Андерсону в июле 1967 года предоставили собственную лабораторию в NIH. Он сразу же заявил, что его цель – разработать способ введения нормального гена детям с генетическим дефектом для излечения генетического заболевания. Впоследствии выяснилось, что эти факторы также инициировали синтез белка практически во всех эукариотических системах.

Разработка системы синтеза белка без клеток

Для того чтобы изолировать предсказанную молекулу "мРНК", требовалась безклеточная система синтеза белка на свободных рибосомах мРНК. Первоначально была разработана безклеточная система синтеза белка, зависимая от тРНК, на основе рибосом кроличьих ретикулоцитов с использованием эндогенной мРНК, присутствующей на этих рибосомах. Аналогичная система была разработана с использованием рибосом человеческих ретикулоцитов.

Изоляция человеческой РНК-мессенджера

Была разработана процедура удаления предполагаемой мРНК с рибосом. Эта промывка рибосом из рибосом кроличьих ретикулоцитов была инкубирована в безклеточной системе, в результате чего был получен кроличий гемоглобин. Процедура удаления эндогенной мРНК с рибосом кроличьих ретикулоцитов была применена к рибосомам ретикулоцитов человека для получения мРНК глобина человека.

Синтез нормальных и мутантных глобинных белков с использованием человеческой глобинной мРНК

Стрипованные рибосомы ретикулоцитов кроликов были запрограммированы мРНК, выделенной из ретикулоцитов человека при талассемии, серповидноклеточной анемии или в норме. Безклеточная система рибосом кролика смогла синтезировать нормальный человеческий глобин из нормальной человеческой мРНК, серповидноклеточный глобин из мРНК при серповидноклеточной анемии и аномальную альфа/бета-глобиновую цепь при талассемии из мРНК при талассемии.

Микроинъекция глобинной ДНК в ядра клеток млекопитающих

В качестве первого шага в разработке процедуры генной терапии человека, стандартные методы микроинъекции были модифицированы для обеспечения введения ДНК-плазмид в ядро клеток млекопитающих. Гены человеческого глобина были микроинъецированы в фибробласты мыши и в яйцеклетки мыши, и было показано, что они экспрессируют человеческую глобиновую мРНК.

Разработка ретровирусных векторов генной терапии

Микроинъекция нескольких нестволовых клеток явно не была эффективной процедурой для клинического протокола. В 1984 году Андерсон опубликовал в журнале Science важный обзор, в котором проанализировал "Перспективы генной терапии человека" и заключил, что наиболее перспективным подходом было использование ретровирусных векторов в качестве средства доставки. Он немедленно установил тесное и долгосрочное сотрудничество с одним из ведущих специалистов по ретровирусным векторам – Эли Гилбоа, в то время работавшим в Принстоне. Вместе они разработали векторы, способные эффективно доставлять генный пакет в клетки мышей и человека в культуре. Наиболее эффективный вектор, N2, несущий ген устойчивости к неомицину, был использован для трансдукции клеток костного мозга мышей. Клетки, трансдуцированные N2, вводили мышам, подвергнутым летальному облучению, где они восстанавливали костный мозг. Наличие и экспрессия вектора N2 могли быть обнаружены в восстановленном костном мозге мышей путем определения устойчивости клеток костного мозга к токсичному антибиотику неомицину. После успешной отработки процедуры на мышах были проведены успешные исследования на нечеловеческих приматах. Кроме того, были проведены обширные исследования безопасности на животных, подвергшихся трансдукции вектором.

Успешная генная терапия пациента

Попытка проведения генной терапии путем введения рекомбинантной ДНК человеку вызвала огромные споры после незаконной попытки в 1980 году. Андерсон совместно с биоэтиком Джоном Флетчером в своей статье 1980 года в журнале "The New England Journal of Medicine" под названием "Генная терапия у людей: когда этично начинать?" установил этические стандарты для подобных клинических протоколов. В конце 1980-х годов был разработан обширный регуляторный процесс, включавший создание Подкомитета по генной терапии человека как первого этапа регуляторного контроля. Только после одобрения этой официальной государственной экспертизы клинический протокол генной терапии был передан на рассмотрение Консультативному комитету по рекомбинантной ДНК (RAC), FDA и другим этическим и регуляторным комитетам. СМИ внимательно следили за каждым шагом. Андерсон объединился с Майклом Блейзом, известным иммунологом из Национального института рака (NCI), и Стивеном Розенбергом, выдающимся хирургом-онкологом и сторонником иммунотерапии, также из NCI. Первоначальный протокол представлял собой исследование безопасности, в котором только вектор N2, ранее показавший безопасность при использовании на приматах, не являющихся людьми, вводился раковым пациентам в клиническом отделении рака NCI Розенберга, добровольно участвовавшим в исследовании. Была проведена полная регуляторная оценка "генной терапии". Клинический протокол начался 22 мая 1989 года и включал 10 пациентов. Процедура была признана безопасной. Розенберг продолжил разработку клинических протоколов генной терапии/иммунотерапии для лечения рака. Андерсон и Блейз провели первый протокол генной терапии на 4-летней девочке по имени Ашанти ДеСильва, находившейся в критическом состоянии из-за тяжелого комбинированного иммунодефицита, вызванного дефицитом аденозиндезаминазы (ADA SCID). Предварительные исследования включали разработку ретровирусного вектора, содержащего ген ADA, а также дополнительные меры безопасности, создание линий человеческих Т-клеток с дефицитом ADA для тестирования векторов ADA и создание биотехнологической компании Genetic Therapy Inc. для производства вектора ADA, названного LASN, в соответствии со строгими требованиями GMP FDA. Андерсон также основал и стал главным редактором нового журнала "Human Gene Therapy" в 1990 году. В этом новом журнале публиковались не только оригинальные научные статьи, но и материалы по этическим и регуляторным вопросам, связанным с генной терапией. Ашанти получила первую инфузию клеток 14 сентября 1990 года без каких-либо осложнений. В течение следующих двух лет она получила еще 10 инфузий. Результаты ее иммунологических исследований нормализовались, и она поправилась, не заболев серьезными инфекциями. Через 12 лет был проведен тщательный мониторинг ее иммунного статуса: она оставалась здоровой, при этом 20% ее лимфоцитов по-прежнему несли активный ретровирусный ген ADA – достаточный процент для обеспечения иммунологической защиты. Сейчас ей 33 года, она замужем и работает журналистом и писателем.

Исследовательские проекты в конце карьеры

В 1992 году Андерсон последовал за женой в Лос-Анджелес, где она заняла должность начальника хирургического отделения детской больницы Лос-Анджелеса. Он стал профессором биохимии и педиатрии в Университете Южной Калифорнии (USC). Андерсон сохранил глубокий интерес к генной терапии и разработал ретровирусный вектор для генной терапии, способный воздействовать на коллагеновый матрикс, окружающий раковые новообразования. Он написал ряд обзоров по генной терапии как для научной литературы, так и для широкой публики. Предвидя значимость технологии «лаборатория на чипе» для молекулярного анализа отдельных клеток, Андерсон объединил усилия со Стивеном Куэйком, профессором прикладной физики в Калифорнийском технологическом институте. Куэйк разрабатывал технологию «лаборатория на чипе» с использованием мягких полимеров. С 2001 по 2006 год Андерсон был приглашенным научным сотрудником по прикладной физике в Калтехе, сохраняя свои должности в USC, и ему удалось разработать усовершенствованный микрофлюидный клапан, который был запатентован и стал основой устройств «лаборатория на чипе» на основе мягких полимеров. Его последним проектом перед арестом стало открытие и идентификация фактора в сыворотке облученных животных, способного спасти смертельно облученных животных даже спустя 24 часа после облучения. Очистка сыворотки показала, что этим фактором является интерлейкин 12. За 12 лет, проведенных Андерсоном в заключении, было показано, что IL-12 потенциально может быть важным адъювантом в лечении рака.

Спортивная медицина

Андерсон был врачом ринга и турнирным врачом на большом количестве соревнований. В 1981 году он стал командным врачом Национальной сборной по тхэквондо, а также командным врачом на Олимпийских играх 1988 года в Сеуле, когда тхэквондо впервые вошло в программу Олимпийских игр. Помимо этого, с 1985 по 1988 год он занимал должность председателя медицинского комитета Всемирной федерации тхэквондо.

Судебная медицина

Андерсон наиболее известен в области судебной медицины своим судебно-медицинским анализом знаменитой перестрелки с ФБР 11 апреля 1986 года, которая на тот момент была самой кровопролитной в истории ФБР. Его анализ, изданный частным образом в 1996 году, был принят ФБР в качестве официальной версии, и каждый новый агент ФБР получал экземпляр его отчета. Спустя 10 лет ФБР разрешило Андерсону опубликовать отчет, и в 2006 году он был издан издательством Paladin Press с новым предисловием. Андерсон также опубликовал судебно-медицинский анализ убийства Уоррена Эрпа, а также исследование образования синяков под мягкой броней при попадании пуль различных калибров в человека, носящего эту броню.

Осуждение за сексуальное насилие

Андерсон был арестован 30 июля 2004 года по обвинению в сексуальном насилии над несовершеннолетней девочкой. Он был признан виновным и заключен в тюрьму 19 июля 2006 года по трем пунктам обвинения в совершении непристойных действий с ребенком в возрасте до 14 лет и по одному пункту обвинения в непрерывном сексуальном насилии. 2 февраля 2007 года он был приговорен к 14 годам лишения свободы и обязан выплатить 68 000 долларов США в качестве возмещения ущерба, штрафов и судебных издержек. Научные коллеги сочли его приговор "потерей для науки". Жертвой была дочь его старшего научного сотрудника и делового партнера из Китая. Присяжным была представлена запись встречи Андерсона с жертвой, на которой слышно, как Андерсон делает ряд компрометирующих заявлений. Его дело было "закрыто", и ни один суд не принимал к рассмотрению апелляции. Он отбыл весь срок, который был сокращен благодаря хорошему поведению и наставничеству других заключенных. Он был освобожден из тюрьмы 17 мая 2018 года и находился под надзором в течение пяти лет после освобождения. В течение года после его ареста основная часть исследований в области генной терапии была переиздана в китайских медицинских журналах, а лекарства для генной терапии стали доступны в интернете в Китае. Многие подозревают, что это ранний пример кражи интеллектуальной собственности США Китаем, а в данном случае – его деловым партнером.

Издания

Разработка хелаторов железа для клинического применения. Андерсон, У. Ф. и Хиллер, Х. С., ред., DHEW Publ. No. (NIH) 76 994, 1976. Четвертый симпозиум по анемии Кули. Андерсон, У. Ф.; Банк, А.; Зайно, Э. С., ред., Ann. NY Acad. Sci., Vol. 344, 1980. Разработка хелаторов железа для клинического применения: Материалы второго симпозиума. Мартелл, А. Э.; Андерсон, У. Ф.; Бадман, Д., ред., Elsevier North Holland, Нью-Йорк, 1981. Пятый симпозиум по анемии Кули. Банк, А.; Андерсон, У. Ф.; Зайно, Э. С., ред., Ann. NY Acad. Sci., Vol. 445, 1985. Судебно-экспертный анализ перестрелки ФБР 11 апреля 1986 года. Андерсон, У. Ф., Paladin Press, 2006.

Награды и почести

1954–1964 Национальная стипендия Гарварда
1957–1958 Стипендиат Франсиса Х. Берра Гарвардского университета
1958–1959 Стипендиат Чарльза Генри Фиска III Тринити-колледжа Кембриджского университета, Англия
1959–1960 Стипендиат Нокса Тринити-колледжа Кембриджского университета, Англия
1977 Премия Томаса Б. Кули за научные достижения, присужденная Фондом исследований анемии Кули и детских исследований крови
1991 Премия Мэри Энн Либерт за биотерапевтику
1991 Премия Ральфа Р. Браунда за исследования рака, Университет Теннесси
1992 Почётный доктор гуманитарных наук, Университет Оклахомы
1992 Премия за достижения в области трансфера технологий, присужденная Федеральным лабораторным консорциумом, Исполнительная ветвь правительства США
1992 Член AAAS
1992 Мемориальная лекция имени Мирона Карона, Детская больница Лос-Анджелеса, Лос-Анджелес, Калифорния
1993 Лекция выдающегося ученого, Международная и Американская ассоциации стоматологических исследований
1993 Пленарная лекция, 17-й Международный конгресс по генетике
1993 Премия CIBA Drew в области биомедицинских исследований
1993 Премия Национального фонда гемофилии имени доктора Мюррея Телина
1994 Международная премия короля Фейсала в области медицины
1994 Номинант на звание «Человек года» по версии журнала Time
1995 Ключевая лекция на конференции «Генная терапия и молекулярная медицина», Keystone Symposia
1995 Национальная биотехнологическая премия, Oxford Bioscience Partners
1995 Премия Шина, National Westminster Bank
1996 Премия Genesis, Pacific Center for Health Policy and Ethics, USC
1996 Гуманитарная премия, Национальная организация редких заболеваний (NORD)
1996 Симпозиум в честь: W. French Anderson, M. D. и George Stamatoyannopoulos, M. D., Dr. Sci. «Трансплантация стволовых клеток in utero и генная терапия»
1996 Главный докладчик, Программа открытия, Конференц-центр биомедицинского научного парка San Raffaele, Милан, Италия
1998 Член Зала славы Оклахомы
2002 Международная премия Хамдана за медицинские достижения
2003 Премия Института Кудерта за медицинские науки
2003 Пионеры молекулярной биологии, журнал Time
2003 Почётный профессор, Онкологический центр Университета Сунь Ятсена, Гуанчжоу, Китай
2003 Почётный профессор, Медицинский центр Пекинского союза, Пекин, Китай
2004 Профили в науке, Национальная медицинская библиотека, NIH