Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 154
Текст из файла (страница 154)
В 2000 и ученыс-медики из Франции, Италии и Великобритании сообщили, что лечение генной терапией, начатое в 1999 г., олной из форм БС1Р, вызванной дефектными цитокиновыми рецепторами (в частности, субъединицей ус), оказалось успешным.
Они ввели исправленный геп ус-субъединицы цитокицового рецептора в цветки С Р34' (ст волов ыс клетки, из которых развиваются клетки иммунной системы, имеющие на своей поверхности белок под названием СР34; эти клетки можно отделить от остальных клеток костного мозга антителами к СР34). Трансформированные клетки помещались обратно в костный мозг пациента. В этом опыте введение исправлешюго гена давало трансформированным клеткам явное преимущество в росте над необработанными клетками. У четырех из пяти первых пациентов иммунная система начинала функционировать через 6 — !2 недель, а содержание зрелых Т-лимфоцитов иммунной системы достигало уровня контрольных субъектов того жс возраста (у которых нет 5С1Р) в течение 6-8 месяцев Функция иммунной системы была восстановлена, и примерно через 4 гола Гюльшинство детей уже вели нормальный образ жизни.
Такие результаты были получены еще у четырех пациентов. Это лало весомое доказательство того, что генная терапия человека может излечить серьезное генетическое заболевание. В начале 2003 и прип|ла неудача. У двух из четырех первых пациентов, которым давали клетки с правильным геном питокинового рецептора, развилась тяжелая форма лейкемии. Иа протяжении лечения гешюй терапией один из введенных ретровирусов сам спонтанно встроился в хромосому одной клетки СР34', приведя к необычайно высокой жспрессии гена 1 МО-2. Пораженная клетка дифференцировалась в Т-клетку игячунной системы, а повышенная жсцрессия гена 1.МО-2 привела к неконтролируемому делению клетки, вызвав лейкемию.
У обоих пациентов была хорошая реакция на химиотерапию, у остальных проблема цс возникла. Однако инцидент подтвердил, что первоначальныс беспокойства по поводу риска, связанного с использованием ретровирусных векторов, действительно имели под собой основу После проглютрапротоколовклиническихиспытапийгенной терапии и консулытщий с борцами за нравственность и родителями больных детей в дютьисйшем все же планируется продолжить лечение детей, не являющихся канлидатами на пересадку костного мозгть Причина довольно проста.
Было признано, что потенциальная польза детям в таком ослабленном состоянии преобладает над выявленным риском. По-видимому, развитие новых вирусных векторов является наиболее важным условием для успешного развития генной терапии. Генная терапия человека не ограничивается наследственными заболеваниями. В раковые клетки можно ввести гены белков, которые способны уничтожить клетку или восстановить нормальную регуляцию клеточного деления. Клетки иммунной системы, связанные с опухолями и называющиеся 9.4 нротнвоопухолевыми эффекторными лнлтфоцнтами, можно генетически модифицировать для образования фактора некроза опухоли (ТХЕ от англ. Гншогиесгопз гасгог, см.
рис. 12-51). Если такие лимфоциты взять у ракового больного, модифицировать и вернуть обратно, рекомбинантные клетки обнаружат опухоль, а образуемый ими ТХР вызовет сокращение опухоли. СПИД тоже можно лечить генной тершгиейд ДНК, которая кодирует молекулу РНК, комплементарную иРНК жизнеспособною вируса иммунолефицита человека (ВИЧ), можно поместить в клетки иммунной системы (мишени ВИЧ). РНК, которая транскрибируется нз встроенной ДНК, должна комплементарно связаться с мРНК ВИЧ, предотвращая его транслякгно н препятствуя жизненному циклу вируса.
Еще ных. Например, у аденовирусов нет механизма встраивания ДНК в хролюсому. Поэтому рекомбннантная ДН К, доставленная с помощью аленовирусною вектора, экспрессируется всего лишь непродолжительное время, а затем разрушается. Но зто может быть полезным, если требуется кратковременная экспрессия гена. У животных трансформация клеток любым нз вышеприведенных способов сопряжена со свонмн проблемами. Внедренная в клетку ДНК, как правило, встраивается в хромосому в произвольном месте.
Даже если у чужеродной ДНК будет такая же последовательность, как и у хромосомы хозяина, позвотиющая «прицелиться» к этому весту, негомологичные компоненты но величине все же на несколько порядков больше «мишениш Если такие встраивания разрывают важнейшие гены, то это иногда приводит к изменению функций клетки (тем не менее большинство клеток знплоилные илн полнплондные, поэтому при нстраиванни по крайней мере одна копия любого данного гена остается нетронутой). Чрезвычайно скверным результатом такого встраивания могла бы стать непреднамеренная активация гена, стииулнрующего клеточное деление, что, вероятно, привело бы к образованию раковых клеток. Хотя когда-то н считалось, что такое событие малокероятно, недавние исследования подтвердили значительную его опасность (доп.
9-2). Наконец, место встраивания может определять уровень Изменения генома и новые продукты биотехнологии 1477! можно встроить ген, кодирующий неактивную форму олной субъелиницы мультидоменного фермента ВИЧ; с одной нефункциональной субъедининей весь фермент может стать неактивным. Растущее понимание генома человека и генетической <юноны некоторых заболеваний дает надежду на раннюю диагностику и конструктивное вмешательство.
Однако если судить по первым результатам, то путь к эффективной терапии обещает быть долгим с лгногочисленными препятствиями. Необходимо узнать больше о клеточном метаболизме, о взаимодействии генов и о том, как справляться с рисками. Перспектива победы нал опасными лля жизни генетическими нарушениями и другими угрожающими заболеваниями дает повод продолжать активную работу. экспрессии встроенного гена, поскольку интегрированные компоненты не транскрибируются одинаковым образом по всему геному.
Несмотря на все этн проблемы, трансформация клеток животных широко использовалась для изучения структуры и функции хромосом, регуляции и экспрессии генов. Удачную передачу рскомбинантной ДНК животному можно проиллюстрировать па прилгере эксперимента, в котором перманентно менялась легко наблюдаемая физическая особенность, передаваемая по наследству. Микроинъекция ДНК в ядро оплодотворенной яйцеклетки мыши приводит к эффективной трансформации (хромосомному нстраиванию). Если такие яйцеклетки ввести самке мыши и позволить нм развиваться, то у некоторых из новорожденных мышей зачастую экспрессируется новый ген. Тех, у которых изменилась эмбриональная линия, можно обнаружить, анализируя их потолгстлво. Лккуратным разведением таких мышей ученыс могут положить начало новой линии трансгенных мышей, в которой все особи гомозиготны по новому гену или генам.
На сегодняшний день получают трансгенных мышей с болыпим диапазоном генетических вариаций, многие из которых связаны с человеческимн заболеваниями и их контролем, намечая путь к генной терапии человека (лоп. 9-2). Похожий подход используется для создания лгышей, у которых определенный ген ннактнви- [«7К~ Часть 1. 9. Технологии на основе информации изДНК Ркс. 9-33. Клонирование в клетках позвоночных. Гены некоторых вариантов зеленого флуоресцентного белка вводили в геном рыбы-зебры различных линий, что делало этих рыб буквально светящимися в темноте.
Каждый вариант зеленого флуоресцентного белка испускает свет в определенной части спектра, в результате рыбы светятся по-разному: красным, эеленыи или желтым светок. рустся («покаутные мыши») с целью выяснения его функции. Этот полход был использован для внесения дефектов в мышинь>с гсцы, регулнрукпцие массу тела животного (см. рис. 23-34). ° Создание траисгениой мыши Работы по изменению геномов животных проводятся не только на мышах. Важным модельным организмом является, нацриьчер, рыба- зебра — тропическая аквариумная рыбка. Теперь в зоомагазинах можно найти поные линии рыГ>ызебры (рис. 9-33), геном которых изменен таким образом, что в их клетках образуется один из вариантов зеленого флуоресцентного белка, излучаюпгий свет в разных областях видимой части спектра (см. Рис. 9-15).
Новые технологии сулят скорое открытие новых лекарств Трудно перечислить все способы, которыми геномика и протеомика могут влиять на создание лекарственных срсдств, однако несколько примеров иллюстрируют такие возможности. Гипертония, острая сердечная недостаточность, гиперхолестеринсмия и ожирение лечатся лекарствами, изменяющими физиологии> человека. Мстод лечения находят, определяя ферменты илн рецепторы, задействованные в процессе, и находя ингибиторы, препятствующие их действию. Протсомпка будет играть все большу>о роль в выявлении потенциальных обьсктов лсйствия лекарств. Например, известно, что самым мощным сосудосужающим средством является псптндный гормон уротензин П.
Впервые найленпый в спинпомозговой жидкости рыбы, уротензип П представляет собой маленький циклический пептид с 11 амн нокислотными остатками у человека и с 12 или 13 у некоторых других организмов. Сужение сосудов, к которому оп приводит, может вызвать или обострить гипертонию, истру>о сердечную недостаточность нли друпх. сердечно-сосудистое заболевание.
Для демонстрации того. что уротензин П связывается с рецептором, сопряженным с С-белком, который называется СРК14 (от англ. С-ргогет-соир1ед гесергог), использовали несколько методов„описанных в разд. 9.3 для объяснения белок-белковых взаимолействнй. С-белки играют важную роль во многих сигнальных путях (гл. 12). Но СРК14 был «сиротским» рецептором — прн ссквепировании генома человека его идентифицировали в качестве рецептора, сопряженного с С-белком, но с неизвестной функцией.
Связывание уротепзнна П с СРК14 теперь делает последний из названных белков ключевым объектом терапии, направленной на вмешатсльство в действие уротснзипа П. О!и-тЪг-Рго — А«р--Суе-Б: Б-Суз-Уа1 l РТ>е Туг Тгр — 1.уз Уротспаип П Еще одной целью >аеднцинских исследований является обнаружение новых лекарственных средств для лечения заболеваний, вызванных патогенами человека. В настоящий момент это азначает выявление фермснтов в клетках патогенов, которые можно инактивнровать новым лекарством.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
