Уильям Френч Андерсон (родился 31 декабря 1936 года) — американский врач , генетик и молекулярный биолог . Он известен как «отец 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 был первым человеком, которому удалось провести генную терапию, вылечив 4-летнюю девочку, страдающую тяжелым комбинированным иммунодефицитом (расстройство, называемое «болезнью мальчика-пузыря»). [1] [2] [3] В 2006 году он был признан виновным в сексуальном насилии над несовершеннолетней и в 2007 году был приговорен к 14 годам тюремного заключения. Он был условно-досрочно освобожден 17 мая 2018 года.
Андерсон родился в Талсе, штат Оклахома, у своих двух родителей. Его отец был инженером-строителем, его мать была журналисткой и писательницей, и у него было две старшие сестры. У него было очень счастливое детство. [1] В старшей школе его чествовали за его ученость, интерес к науке и мастерство в команде по легкой атлетике. Он выиграл почетное упоминание в Westinghouse Science Talent Search за проект, демонстрирующий, как римские цифры могут использоваться в арифметических процедурах. В 1954 году он окончил Центральную среднюю школу Талсы.
Андерсон поступил в Гарвардский колледж, где опубликовал несколько работ, будучи студентом: его школьная работа о римских цифрах в классической филологии в 1956 году, [4] арифметические операции с использованием минойских линейных цифр B в Американском журнале археологии в 1958 году, [5] исследовательская работа по физической химии в Журнале Американского химического общества в 1958 году, [6] и исследование о влиянии облучения на ДНК в Журнале клеточной и сравнительной физиологии в 1961 году. [7] В выпуске от 19 марта 1956 года журнал Time назвал Андерсона «вундеркиндом Гарварда» за его исследовательскую работу о древних числовых системах. [8] Он окончил Гарвард в 1958 году и провел два года в Тринити-колледже Кембриджского университета (Англия), где получил степень магистра, работал в лаборатории Фрэнсиса Крика , выиграл Full Blue в составе команды по легкой атлетике, встретил и в 1961 году женился на Кэти, которая была его однокурсницей-медиком в Кембридже. [1]
Он вернулся в Гарвард, в медицинскую школу, и через год к нему присоединилась Кэти. Андерсон окончил университет в 1963 году и провел год в интернатуре по детской медицине в Детской больнице в Бостоне. Его жена окончила университет в 1964 году и сделала выдающуюся карьеру в детской хирургии. Андерсон после года интернатуры провел год, проводя исследования по генетике бактерий в Гарвардской медицинской школе, и опубликовал свою работу в Трудах Национальной академии наук США в 1965 году. [9]
Затем Андерсон провел два года, с 1965 по 1967 год, под руководством Маршалла Ниренберга в лаборатории Национального института здравоохранения , где он помог завершить расшифровку генетического кода. Ниренберг вознаградил его усилия, позволив ему сделать первую публичную презентацию окончательного генетического кода перед аудиторией из примерно 2000 ученых на встрече FASEB в Атлантик-Сити в апреле 1966 года. [1] [10] После успешной постдокторской стажировки у Ниренберга Андерсону в июле 1967 года предоставили собственную лабораторию в NIH. С самого начала он ясно дал понять, что его целью является разработка способа передачи нормального гена детям с генетическим дефектом для лечения генетического заболевания. [1] Поэтому он решил начать с изучения человеческих заболеваний на молекулярном уровне. За свою карьеру он опубликовал более 400 научных работ, 39 редакционных статей и 5 книг, а также получил множество наград и почестей, включая 5 почетных докторских степеней.
Когда Андерсон начинал свою карьеру, синтез белка в бактериях был на переднем крае исследований молекулярной биологии. Он намеревался открыть факторы инициации синтеза белка у млекопитающих. Его первым крупным достижением в 1970 году стало выделение из ретикулоцитов кролика (незрелых эритроцитов) нескольких факторов, которые инициировали синтез гемоглобина на рибосомах ретикулоцитов. [11] Позже стало известно, что эти факторы также инициировали синтез белка практически во всех эукариотических системах.
Для выделения предсказанной молекулы «информационной РНК » потребовалась бесклеточная система синтеза белка рибосом, свободных от мРНК . Первоначально была разработана бесклеточная тРНК -зависимая система синтеза белка из рибосом ретикулоцитов кролика с использованием эндогенной мРНК на рибосомах. [12] Аналогичная система была разработана с рибосомами ретикулоцитов человека. [13]
Была разработана процедура для удаления предполагаемой мРНК из рибосом. Этот рибосомный смыв из рибосом ретикулоцитов кролика инкубировали в бесклеточной системе, и был получен гемоглобин кролика. Процедура удаления эндогенной мРНК из рибосом ретикулоцитов кролика была использована на рибосомах ретикулоцитов человека для получения мРНК глобина человека. [14]
Очищенные рибосомы ретикулоцитов кролика были запрограммированы с помощью мРНК, выделенной из талассемии, серповидноклеточной анемии или нормальных человеческих ретикулоцитов. Бесклеточная система рибосом кролика была способна производить нормальный человеческий глобин из нормальной человеческой мРНК, серповидноклеточный глобин из серповидноклеточной мРНК и аномальную альфа/бета глобиновую цепь талассемии из талассемической мРНК. [15] [16]
В качестве первого подхода к разработке процедуры генной терапии человека стандартные методы микроинъекции были модифицированы, чтобы обеспечить возможность инъекции ДНК-плазмид в ядро клеток млекопитающих. [17] Гены человеческого глобина были микроинъецированы в мышиные фибробласты и ооциты мыши, и было показано, что они экспрессируют мРНК человеческого глобина. [18] [19]
Микроинъекция нескольких нестволовых клеток явно не была эффективной процедурой для клинического протокола. В 1984 году Андерсон опубликовал большой обзор в журнале Science , в котором он проанализировал «Перспективы генной терапии человека» [20] и пришел к выводу, что наиболее многообещающим подходом было использование ретровирусных векторов в качестве средства доставки. Он немедленно установил тесное долгосрочное сотрудничество с одним из ведущих ученых по ретровирусным векторам: Эли Гилбоа, тогда работавшим в Принстоне. Вместе они разработали векторы, которые могли эффективно переносить генный пакет в мышиные или человеческие клетки в культуре. [21] [22]
Самый эффективный вектор, N2, несущий ген устойчивости к неомицину, был использован для трансдукции клеток костного мозга мышей. Клетки, трансдуцированные N2, были введены летально облученным мышам, где они репопулировали костный мозг. Присутствие и экспрессию вектора N2 можно было обнаружить в репопулированных клетках костного мозга мышей, проверив устойчивость клеток костного мозга к токсичному антибиотику неомицину. [23]
После того, как процедура успешно зарекомендовала себя на мышах, были проведены успешные исследования на нечеловекообразных приматах. [24] [25] Кроме того, были проведены обширные исследования безопасности на животных, трансдуцированных вектором. [26]
Попытка провести генную терапию путем введения рекомбинантной ДНК в человека была крайне спорной после незаконной попытки, предпринятой в 1980 году. Андерсон вместе с биоэтиком Джоном Флетчером установил этический стандарт для этого типа клинического протокола в своей статье 1980 года в The New England Journal of Medicine под названием: «Генная терапия у людей: когда этично начинать?» [27] В конце 1980-х годов был установлен обширный процесс регулирования, включая создание Подкомитета по генной терапии человека в качестве первого раунда надзора за регулированием. Только после одобрения этого официального публичного правительственного обзора клинический протокол генной терапии был передан на рассмотрение Консультативного комитета по рекомбинантной ДНК (RAC), FDA и других этических/регулирующих комитетов. Средства массовой информации внимательно следили за каждым шагом.
Андерсон объединился с Майклом Блейзом, известным иммунологом из Национального института рака (NCI), и Стивеном Розенбергом , известным хирургом-онкологом и сторонником иммунотерапии, также из NCI. Первоначальный протокол представлял собой исследование безопасности, в котором только вектор N2, ранее показавший свою безопасность при использовании на нечеловеческих приматах, вводился онкологическим больным в клинической онкологической службе NCI Розенберга, которые добровольно согласились участвовать в исследовании. Был проведен полный нормативный обзор «генной терапии». Клинический протокол начался 22 мая 1989 года и включал 10 пациентов. Было показано, что процедура безопасна. [28] Розенберг продолжил разрабатывать клинические протоколы генной терапии/иммунотерапии для лечения рака. [29]
Андерсон и Блейз осуществили первый протокол генной терапии на 4-летней девочке по имени Ашанти ДеСильва, которая была в критическом состоянии с тяжелым комбинированным иммунодефицитом с дефицитом аденозиндезаминазы (ADA SCID). Предварительные исследования включали разработку ретровирусного вектора, содержащего ген ADA вместе с дополнительными функциями безопасности, [30] создание линий человеческих Т-клеток с дефицитом ADA, используемых для тестирования векторов ADA, [31] и создание биотехнологической компании Genetic Therapy Inc. для производства вектора ADA, называемого LASN, в соответствии со строгими требованиями GMP FDA. Андерсон также создал и стал главным редактором нового журнала Human Gene Therapy в 1990 году. Этот новый журнал публиковал не только оригинальные научные исследования, но и статьи по этическим и нормативным вопросам, связанным с генной терапией.
Ашанти получила свою первую инфузию клеток 14 сентября 1990 года, без каких-либо осложнений. [32] [33] В течение следующих 2 лет она получила еще 10 инфузий. Результаты ее иммунной оценки стали нормальными, и она выздоровела без серьезных инфекций. [34] [35] Тщательное наблюдение за иммунным статусом было проведено через 12 лет: она осталась здоровой, 20% ее лимфоцитов все еще несли активный ретровирусный ген ADA — достаточный процент для обеспечения иммунологической защиты. [36] Сейчас ей 33 года, она замужем и работает журналистом и писателем.
В 1992 году Андерсон последовал за своей женой в Лос-Анджелес, где она приняла должность главного хирурга в Детской больнице Лос-Анджелеса . Он стал профессором биохимии и педиатрии в Университете Южной Калифорнии (USC). Андерсон сохранил свой интенсивный интерес к генной терапии и смог разработать вектор ретровирусной генной терапии, который мог быть нацелен на коллагеновую матрицу, окружающую раковые узелки. [37] Он написал ряд обзоров генной терапии как в научной литературе [38] [39] [40] , так и в популярной литературе. [41] [42]
Предвидя ценность технологии lab-on-a-chip для молекулярного анализа отдельных клеток, Андерсон объединил усилия со Стивеном Куэйком , профессором прикладной физики Калифорнийского технологического института . Куэйк разрабатывал технологию lab-on-a-chip с использованием мягких полимеров. Андерсон был приглашенным научным сотрудником по прикладной физике в Калифорнийском технологическом институте с 2001 по 2006 год, сохраняя при этом свои должности в USC, и преуспел в разработке улучшенного микрофлюидного клапана, который был запатентован и стал ядром устройств lab-on-a-chip из мягкого полимера. [43] [44]
Его последним проектом перед арестом было открытие и идентификация фактора в сыворотке облученных животных, который мог бы спасти смертельно облученных животных даже через 24 часа после облучения. [45] Очистка сыворотки показала, что этим фактором был интерлейкин 12. За 12 лет, что Андерсон провел в тюрьме, было показано, что ИЛ-12 потенциально может быть очень важным вспомогательным препаратом при лечении рака.
Андерсон был врачом ринга и турнирным врачом на большом количестве соревнований. В 1981 году он стал командным врачом национальной сборной по тхэквондо, а также был командным врачом на Олимпийских играх 1988 года в Сеуле, Корея, когда тхэквондо стало олимпийским видом спорта. [1] Он написал несколько статей по спортивной медицине о профилактике и лечении травм в тхэквондо. [46] [47] [48] Кроме того, с 1985 по 1988 год он был председателем медицинского комитета Всемирной федерации тхэквондо .
Андерсон наиболее известен в судебной медицине за его судебно-медицинский анализ знаменитой перестрелки ФБР 11 апреля 1986 года , которая на тот момент была самой смертоносной перестрелкой в истории ФБР. Его анализ, напечатанный в частном порядке в 1996 году, был принят ФБР в качестве официальной версии, и каждому новому агенту ФБР была выдана копия его отчета. [ необходима цитата ] Спустя 10 лет ФБР разрешило Андерсону опубликовать отчет, и он был опубликован с новым предисловием издательством Paladin Press в 2006 году. [49]
Андерсон также опубликовал судебно-медицинский анализ убийства Уоррена Эрпа [50], а также исследование синяков под мягкой броней, когда пули разных калибров поражают человека, носящего эту броню. [51]
Андерсон был арестован 30 июля 2004 года по обвинению в сексуальном насилии над несовершеннолетней девочкой. [52] Он был признан виновным и заключен в тюрьму 19 июля 2006 года по трем пунктам обвинения в непристойных действиях в отношении ребенка младше 14 лет и одному пункту обвинения в непрерывном сексуальном насилии. [53] 2 февраля 2007 года он был приговорен к 14 годам тюремного заключения и должен был выплатить 68 000 долларов в качестве возмещения, штрафов и сборов. [54] Коллеги-ученые расценили его приговор как «потерю для науки». [55] Жертвой была дочь его старшего научного сотрудника лаборатории и делового партнера из Китая. Присяжным прослушали записанный разговор между Андерсоном и жертвой, в котором слышно, как Андерсон произносит ряд оскорбительных заявлений, называя свое собственное поведение «злым». [56] Дополнительные доказательства, представленные на суде, включали несколько электронных писем между Андерсоном и жертвой. [57] Он имел право на условно-досрочное освобождение после отбытия 85 процентов своего срока. [58] Он был освобожден из тюрьмы 17 мая 2018 года и отбыл пятилетний срок условно-досрочного освобождения.
Разработка хелаторов железа для клинического использования. Андерсон, В. Ф. и Хиллер, Х. К., ред., DHEW Publ. № (NIH) 76-994, 1976.
Четвертый симпозиум Кули по анемии. Андерсон, У. Ф.; Банк, А.; Зайно, Э. К., ред., Ann. NY Acad. Sci., том 344, 1980.
Разработка хелаторов железа для клинического использования: Труды второго симпозиума. Мартелл, А.Е.; Андерсон, В.Ф.; Бэдман, Д., ред., Elsevier-North Holland, Нью-Йорк, 1981.
Пятый симпозиум Кули по анемии. Банк, А.; Андерсон, У. Ф.; Зайно, Э. К., ред., Ann. NY Acad. Sci., том 445, 1985.
Криминалистический анализ перестрелки ФБР 11 апреля 1986 года. Андерсон, У. Ф., Paladin Press, 2006. ISBN 1581604904