В.С. Баранов - Генная терапия - медицина XXI века (статья) (1117855), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1. Генотерапия способом ex vivo. Клетки получают от пациента, культивируют in vitro, проводят их генетическую трансформацию, отбираютнужные клоны клеток и возвращают в организмпациента. В случае опухолей клетки трансформируют генами, резко усиливающими иммунный ответ организма, облучают и трансплантируют подкожно тому же пациентуÅÄêÄçéÇ Ç.ë.
ÉÖççÄü íÖêÄèàü – åÖÑàñàçÄ XXI ÇÖäÄГепатоцитАсиалогликопротеиновый рецепторАденовирусРис. 2. Рецептор-опосредованный перенос гена.ДНК-последовательность нужного гена соединяют с определенным мембранным рецептором(например, асиалогликопротеином в случае клеток печени), а также с аденовирусом, обеспечивающим проникновение генной конструкции в ядроклетки.
Такой комбинированный вектор обеспечивает эффективную адресную доставку гена вклетки печени65больного, в которых в норме функционально активен данный ген. На этих клеточных моделях оценивают эффективность выбранной системы переносаэкзогенной ДНК, определяют экспрессию вводимой генетической конструкции, анализируют еевзаимодействие с геномом клетки, отрабатываютспособы коррекции на биохимическом уровне.Используя культуры клеток, можно разработатьсистему адресной доставки рекомбинантных ДНК,однако проверка надежности работы этой системыможет быть осуществлена только на уровне целогоорганизма.
Поэтому такое внимание в программахпо генной терапии уделяется экспериментам in vivoна естественных или искусственно полученных моделях соответствующих наследственных болезней уживотных [6]. Успешная коррекция генетическихдефектов у таких животных и отсутствие нежелательных побочных эффектов генной терапии являются важнейшей предпосылкой для разрешенияклинических испытаний.Таким образом, стандартная схема генокоррекции наследственного дефекта включает серию последовательных этапов. Она начинается созданиемполноценно работающей (экспрессирующейся) ге-нетической конструкции, содержащей смысловую(кодирующую белок) и регуляторную части гена. Наследующем этапе решается проблема вектора, обеспечивающего эффективную, а по возможности иадресную доставку гена в клетки-мишени.
Затемпроводится трансфекция (перенос полученнойконструкции) в клетки-мишени, оценивается эффективность трансфекции, степень коррегируемости первичного биохимического дефекта в условияхклеточных культур (in vitro) и, что особенно важно,in vivo на животных – биологических моделях.
Только после этого можно приступать к программе клинических испытаний.ÉÖçéíÖêÄèàü åéçéÉÖççõïçÄëãÖÑëíÇÖççõï áÄÅéãÖÇÄçàâУспех первых клинических испытаний явилсямощным стимулом для ускорения развития новыхгенотерапевтических методов применительно кдругим наследственным болезням. В табл. 2 приведены список болезней, для которых принципиально возможен генотерапевтический подход, генокоррекция которых с большой вероятностью будетосуществлена уже в обозримом будущем, а также теТаблица 2. Наследственные заболевания, генокоррекция которых находится на стадии клинических испытаний (КИ),экспериментальных разработок (ЭР) и принципиально возможна (ПВ) [1, 7]БолезньИммунодефицитИммунодефицитСемейная гиперхолистеринемияГемофилия ВГемофилия АБолезнь Гоше (сфинголипидоз)Болезнь ХантераСиндром ГурлераЭмфизема легкихМуковисцидозФенилкетонурияГипераммонемияЦитрулинемияМышечная дистрофия ДюшеннаТалассемияСерповидноклеточная анемияРеспираторный дистресс-синдромХронический грануломатозБолезнь АльцгеймераБолезнь ПаркинсонаДефектный генКлетки-мишениАденозиндезаминазаПуриннуклеозидфосфорилазаРецептор липопротеинов низкойплотностиФактор IXФактор VIIIβ-ГлюкоцереброзидазаИдуронатсульфатазаL-идуронидазаα-1-АнтитрипсинCF-трансмембранный регуляторФенилаланингидроксилазаОрнитинтранскарбамилазаАргиносукцинатсинтетазаДистрофинβ-Глобинβ-ГлобинСурфактант белок ВNADPH-оксидазаБелок – предшественник β-амилоида (ААР)ТирозингидроксилазаМетахроматическая лекодистрофия Арилсульфатаза АСиндром Леш-Нихана66ГипоксантинфосфорибозилтрансферазаСтадияЛимфоцитыЛимфоцитыГепатоцитыКИПВКИФибробластыМиобласты, фибробластыМакрофаги, стволовые клеткиМакрофаги, стволовые клеткиМакрофаги, стволовые клеткиЛимфоцитыЭпителий бронховГепатоцитыГепатоцитыГепатоцитыМиобласты, миофибриллыЭритробластыЭритробластыЭпителий бронховГранулоцитыНервные клеткиКИЭРКИПВПВЭРКИЭРПВПВЭРЭРЭРЭРЭРЭРМиобласты, фибробласты, нервныеклеткиСтволовые клетки крови, нервныеклеткиНервные клеткиЭРПВПВëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹3, 1999заболевания, для которых уже имеются официальноутвержденные протоколы и которые находятся наразных стадиях клинических испытаний.ÉÖçéíÖêÄèàüçÖçÄëãÖÑëíÇÖççõï áÄÅéãÖÇÄçàâОдновременно с развитием исследований в области генокоррекции наследственных дефектовуспешными также оказались поиски методов терапевтического использования смысловых последовательностей ДНК для лечения ненаследственныхзаболеваний, и главным образом злокачественныхопухолей и вирусных инфекций.
Существенно, чтоименно в этих разделах патологии поиски путей генокоррекции проводятся особенно интенсивно, ачисло уже одобренных протоколов клинических испытаний во много раз превышает число таковых длялечения моногенных болезней [7].В табл. 3 перечислены основные методологические подходы к генотерапии различных опухолей,разработанные и уже широко используемые. Многие из этих подходов вполне приложимы и для борьбы с наиболее серьезными инфекционными заболеваниями, например с ВИЧ-инфекцией (СПИДом).Результаты первых клинических испытанийэтих подходов оказались в высшей степени обнадеживающими, в особенности при лечении нейродегенеративных и онкологических заболеваний нервной системы.çÖäéíéêõÖ ùíàóÖëäàÖ à ëéñàÄãúçõÖèêéÅãÖåõ ÉÖççéâ íÖêÄèààПоявление принципиально новых технологий,позволяющих активно манипулировать с генами иих фрагментами и обеспечивающих адресную доставку новых блоков генетической информации взаданные участки генома, стало важным событием вбиологии и медицине.Уже сейчас на современном уровне знаний о геноме человека теоретически вполне возможны такие его модификации с целью улучшения некоторых физических (например, рост), психических иинтеллектуальных параметров.
Таким образом, современная наука о человеке на своем новом виткеразвития вернулась к идее улучшения человеческойпороды, когда-то постулированной выдающимсяанглийским генетиком Ф. Гальтоном и развитой егоучениками и последователями в Великобритании(К. Пирсон, Л. Пенроуз, Дж. Холдэйн), в России(Н.К. Кольцов, Ф.П. Филипченко), в США (Г. Мёллер). Дальнейший ход истории, как известно, полностью дискредитировал саму идею улучшения человеческой породы. Однако грядущее всевластиечеловека над собственным геномом заставляетвновь и вновь возвращаться к этой теме, делает еепредметом постоянных оживленных дискуссий вширокой и научной печати [2].
Не вызывает сомнения, что первоначальные опасения, связанные сгенной инженерией человека, были неоправданны.Уже признано целесообразным применение геннойтерапии для лечения многих заболеваний. Единственным и непременным ограничением, сохраняющим свою силу и в современных условиях, являетсято, что все генотерапевтические мероприятия должны быть направлены только на конкретного больного и касаться исключительно его соматическихклеток.Современный уровень знаний не позволяет проводить коррекцию генных дефектов на уровне половых клеток и клеток ранних доимплантационныхзародышей человека в связи с реальной опасностьюзасорения генофонда нежелательными искусственными генными конструкциями или внесениеммутаций с непредсказуемыми последствиями длябудущего человечества.
Вместе с тем в научной литературе все чаще и настойчивее раздаются призывы к возобновлению дискуссии о целесообразностиТаблица 3. Основные подходы в генокоррекции онкологических заболеванийПринципПовышение иммунореактивности опухолиГенетическая модификация иммунных клетокИнсерция генов “чувствительности” либо генов“-самоубийц”Блок экспрессии онкогеновИнсерция генов-супрессоров опухолейЗащита нормальных клеток от химиотерапииИндукция синтеза противоопухолевых веществ нормальными клеткамиПродукция противоопухолевых рекомбинантных вакцинЛокальная радиопротекция нормальных тканей с помощью антиоксидантовÅÄêÄçéÇ Ç.ë. ÉÖççÄü íÖêÄèàü – åÖÑàñàçÄ XXI ÇÖäÄВводимые геныГены чужеродных антигенов, цитокиновГены цитокинов, костимуляторовГены тимидинкиназы HSV, цитозин дезаминазыАнтисмысловые Ki-ras мРНК, гены внутриклеточных антителр53Гены лекарственной устойчивости тип 1Гены интерлейкина-2, интерферонаВакцины типа БЦЖ, экспрессирующий опухолевый антигенГены трансферазы, глутатион синтетазы67генокоррекции зародышевых и половых клеток человека.2.
Kay M.A., Liu D., Hoogerbrugge P.M. // Gene Therapy:Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1997. Vol. 94. P. 12744–12746.Вот некоторые вопросы, которые должны бытьрешены в рамках предлагаемой генетиками широкой дискуссии по генной терапии.3. Cohen-Haguenauer O. Gene Therapy: Regulatory Issuesand International Approaches to Regulation // Curr. Option in Biotechnol.
1997. Vol. 8. P. 361–369.1. Сможет ли в будущем генная терапия обеспечить столь полноценную генокоррекцию, котораяне представит угрозы для потомства?4. Hodgson C.P. The Vector Void in Gene Therapy // BioTechnology. 1995. Vol. 13. P. 222–225.2. В какой мере полезность и необходимость генотерапевтической процедуры для одной супружеской четы перевесят риск такого вмешательства длявсего человечества?3. Сколь оправданны будут эти процедуры нафоне грядущего перенаселения планеты?4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
