Genų terapija prieš vėžį. Genų terapija Rusijoje: trejų metų patirtis Kur taikoma genų terapija

Genų terapija – tai genų inžinerijos (biotechnologinių) ir medicininių metodų rinkinys, kurio tikslas – pakeisti žmogaus somatinių ląstelių genetinį aparatą, siekiant gydyti ligas. Tai nauja ir sparčiai besivystanti sritis, orientuota į defektų, atsiradusių dėl DNR struktūros mutacijų (pokyčių), ištaisymą arba naujų funkcijų suteikimą ląstelėms.

Genų terapijos samprata atsirado iškart po to, kai buvo atrastas transformacijos reiškinys bakterijose ir ištyrus gyvūnų ląstelių transformacijos auglius formuojančiais virusais mechanizmus. Tokie virusai gali atlikti stabilų genetinės medžiagos įvedimą į ląstelės-šeimininkės genomą, todėl buvo pasiūlyta juos panaudoti kaip vektorius norimos genetinės informacijos pristatymui į ląstelių genomą. Buvo manoma, kad tokie vektoriai prireikus gali ištaisyti genomo defektus.

Somatinių ląstelių genų redagavimas tapo realybe po devintojo dešimtmečio, kai buvo sukurti izoliuotų genų gavimo metodai, sukurti eukariotų ekspresijos vektoriai, genų perkėlimas tapo įprastas pelėms ir kitiems gyvūnams.

Istoriškai genų terapija buvo skirta paveldimų genetinių ligų gydymui, tačiau jos taikymo sritis, bent jau teoriškai, išsiplėtė. Šiuo metu genų terapija yra laikoma potencialiai universaliu būdu gydant daugybę ligų, pradedant nuo paveldimų, genetinių ir baigiant infekcinėmis ligomis.

Genų terapijos metodai dabar taip pat apima metodus, kai ląstelės modifikuojamos siekiant sustiprinti organizmo imuninį atsaką į nepageidaujamus reiškinius, kuriuos sukelia infekcija ar navikai. Modifikacija taip pat atliekama įvedant naują genetinę informaciją arba į ląsteles, prieš kurias norima sustiprinti imuninį atsaką, arba į imuninės sistemos ląsteles, kuriomis norima sustiprinti šį poveikį. Nors griežtai kalbant, ši strategija ne visai atitinka klasikinę genų terapijos koncepciją.

Pagrindinė problema yra įveikti kliūtis, trukdančias terapiniam agentui prasiskverbti į naviką su minimaliu toksiškumu sveikoms ląstelėms. Modeliai duoda labai daug žadančių rezultatų, tačiau net ir naudojant geriausius gyvūnų modelius, perėjimo prie žmogaus problema, kuri biochemiškai ir fiziologiškai skiriasi nuo modelio, išlieka.

3. Melatonino vaidmuo formuojant paros, sezoninį ritmą, prisitaikant prie sezoninių pokyčių. Melatonino įtaka žinduolių reprodukcinei funkcijai ir individualaus vystymosi pobūdžiui. Pagrindiniai ontogenezės etapai, kuriuose kinta melatonino gamyba, jų reikšmė.

Pagrindinės funkcijos: Reguliuoja endokrininės sistemos veiklą, kraujospūdį, miego dažnį, reguliuoja daugelio gyvūnų sezoninį ritmą, lėtina senėjimo procesus, stiprina imuninės sistemos veiklą, turi antioksidacinių savybių, veikia adaptacijos procesus keičiantis laikui. zonų, be to, melatoninas dalyvauja reguliuojant, kraujospūdį, virškinamojo trakto funkcijas, smegenų ląstelių darbą.

Įtaka sezoniniam ritmui ir dauginimuisi

Kadangi melatonino gamyba priklauso nuo šviesos paros valandų trukmės, daugelis gyvūnų jį naudoja kaip „sezoninį laikrodį“. Žmonėms, kaip ir gyvūnams, vasarą melatonino gamyba yra mažesnė nei žiemą. Taigi, melatoninas gali reguliuoti funkcijas, kurios priklauso nuo fotoperiodo – dauginimąsi, migracijos elgesį, sezoninį slinkimą. Paukščių ir žinduolių rūšyse, kurios veisiasi ilgomis dienomis, melatoninas slopina gonadotropinų sekreciją ir mažina seksualinio aktyvumo lygį. Gyvūnams, kurie veisiasi trumpomis šviesiomis valandomis, melatoninas skatina seksualinį aktyvumą. Melatonino poveikis žmonių reprodukcinei funkcijai nėra gerai suprantamas. Brendimo metu didžiausia (nakties) melatonino koncentracija smarkiai sumažėja. Moterims, sergančioms hipofizės amenorėja, melatonino koncentracija yra žymiai didesnė nei sveikų moterų. Šie duomenys rodo, kad melatoninas slopina moterų reprodukcines funkcijas.

Cirkadinis ritmas ir miegas

Vienas iš pagrindinių melatonino veiksmų yra miego reguliavimas. Melatoninas yra pagrindinis organizmo širdies stimuliatoriaus sistemos komponentas. Jis dalyvauja kuriant cirkadinį ritmą: tiesiogiai veikia ląsteles ir keičia kitų hormonų bei biologiškai aktyvių medžiagų sekrecijos lygį, kurių koncentracija priklauso nuo paros meto. Šviesos ciklo įtaka melatonino sekrecijos ritmui parodyta aklųjų stebėjime. Daugumoje jų buvo nustatyta ritmiška hormono sekrecija, tačiau laisvai kintantis periodas, kuris skiriasi nuo paros (25 valandų ciklas lyginant su 24 valandų ciklu). Tai reiškia, kad žmonėms melatonino sekrecijos ritmas turi cirkadinės melatonino bangos formą, „laisvai bėgančią“, nesant šviesos ir tamsos ciklų pokyčių. Melatonino sekrecijos ritmo poslinkis taip pat atsiranda skrendant per laiko juostas.

Panašu, kad kankorėžinės liaukos ir epifizinio melatonino vaidmuo kasdieniame ir sezoniniame ritme, miego ir pabudimo režime šiandien yra neabejotinas. Dienos (dienos) gyvūnų (įskaitant žmones) melatonino sekrecija kankorėžinėje liaukoje sutampa su įprastomis miego valandomis. Tyrimai parodė, kad melatonino kiekio padidėjimas nėra privalomas signalas užmigti. Daugeliui tiriamųjų fiziologinės melatonino dozės sukėlė tik lengvą sedaciją ir sumažino reaktyvumą į normalius aplinkos dirgiklius.

Su amžiumi mažėja kankorėžinės liaukos veikla, todėl mažėja melatonino kiekis, miegas tampa paviršutiniškas ir neramus, galima nemiga. Melatoninas padeda pašalinti nemigą, neleidžia pažeisti kūno dienos režimo ir bioritmo.

Pagrindinis melatonino poveikis daugelio rūšių endokrininei sistemai yra gonadotropinų sekrecijos slopinimas. Be to, sumažėja ir kitų priekinės hipofizės tropinių hormonų – kortikotropino, tirotropino, somatotropino – sekrecija, bet kiek mažiau. Melatoninas sumažina priekinės skilties ląstelių jautrumą gonadotropiną atpalaiduojančiam faktoriui ir gali slopinti jo sekreciją.

Eksperimentiniai duomenys rodo, kad veikiant melatoninui, padidėja GABA kiekis centrinėje nervų sistemoje ir serotonino kiekis vidurinėse smegenyse ir pagumburyje. Yra žinoma, kad GABA yra slopinantis mediatorius CNS, o serotonerginių mechanizmų aktyvumo sumažėjimas gali būti svarbus depresinių būsenų patogenezei.

Melatonino trūkumas organizme

Eksperimentai su laboratoriniais gyvūnais parodė, kad dėl melatonino trūkumo, atsiradusio dėl receptorių pašalinimo, gyvūnai pradėjo greičiau senti: anksčiau prasidėjo menopauzė, kaupėsi laisvųjų radikalų ląstelių pažeidimai, sumažėjo jautrumas kinsulinui, išsivystė nutukimas ir vėžys.

BILIETAS Nr. 56

"

16886 0

Geno, kurio mutacijos sukelia specifines ligas, vietos ir sekos nustatymas, taip pat pati mutacija ir moderniais būdais jo ištyrimas leidžia diagnozuoti ligą neo- ir net prenataliniu organizmo vystymosi periodu. Tai leidžia sušvelninti genetinio defekto pasireiškimą gydymas vaistais, dietos, kraujo perpylimai ir kt.

Tačiau šis metodas nepadeda ištaisyti paties defekto ir, kaip taisyklė, paveldimos ligos negali būti išgydomos. Situaciją dar labiau apsunkina tai, kad vieno geno mutacija gali turėti įvairių pasekmių organizmui. Jei geno mutacija sukelia fermento, kurį jis koduoja, aktyvumo pokyčius, tai gali lemti toksiško substrato kaupimąsi arba, atvirkščiai, normaliam ląstelės funkcionavimui reikalingo junginio trūkumą.

gerai garsus pavyzdys tokia liga yra fenilketonurija. Jį sukelia kepenų fermento fenilalanino dehidroksilazės geno mutacija, kuri katalizuoja fenilalanino pavertimą tirozinu. Dėl to kraujyje padidėja endogeninio fenilalanino kiekis, dėl kurio netinkamai susidaro mielino apvalkalas aplink centrinės nervų sistemos nervinių ląstelių aksonus ir dėl to atsiranda stiprus protinis atsilikimas.

Jei mutacija paveikia struktūrinio baltymo geną, tai gali sukelti rimtų sutrikimų ląstelių, audinių ar organų lygyje. Tokios ligos pavyzdys yra cistinė fibrozė.

Geno, koduojančio baltymą, vadinamą transporteriu, delecija cistinė fibrozė, sukelia defektuoto baltymo sintezę (nėra fenilalanino 508) ir sutrinka chlorido jonų pernešimas per ląstelių membranas. Vienas iš žalingiausių to padarinių yra tai, kad plaučius išklojančios ir saugančios gleivės tampa neįprastai storos. Tai apsunkina prieigą prie plaučių ląstelių ir prisideda prie kenksmingų mikroorganizmų kaupimosi. Ląstelės, išklojusios plaučių kvėpavimo takus, miršta ir jas pakeičia pluoštinis randinis audinys (iš čia ir kilęs ligos pavadinimas). Dėl to pacientas miršta nuo kvėpavimo nepakankamumo.

Paveldimos ligos išsiskiria sudėtingomis klinikinėmis apraiškomis, o tradicinis jų gydymas dažniausiai yra simptominis: fenilketonurijai gydyti skiriama dieta be alanino, sugedę baltymai pakeičiami funkciniu intraveniniu vartojimu, kaulų čiulpai ar kiti organai persodinami siekiant kompensuoti. prarastas funkcijas. Visos šios priemonės, kaip taisyklė, yra neveiksmingos, brangios, ilgalaikės, iki senatvės gyvena tik keli pacientai. Todėl iš esmės naujų terapijos rūšių kūrimas yra labai svarbus.

Genų terapija

Genų terapija – tai žmogaus somatinių ląstelių genų inžinerija, skirta ištaisyti ligą sukeliantį genetinį defektą. Konkrečios ligos korekcija atliekama įvedant normaliai išreikštus genus į defektines somatines ląsteles. Devintajame dešimtmetyje, sukūrus atskirų genų išskyrimo metodus ir sukūrus eukariotų ekspresijos vektorius, genų perdavimo eksperimentams su pelėmis tapus kasdienybe, genų redagavimo perspektyvos tapo realios.

1990 m. JAV gydytojas W. French Andrsonas pirmą kartą bandė taikyti genų terapiją, skirtą sunkiam kombinuotam imunodeficitui (SCID) gydyti trejų metų mergaitei Ashanti de Silva. Šią ligą sukelia adenosanadenilazę (ADA) koduojančio geno mutacija. Šio fermento trūkumas prisideda prie adenozino ir deoksiadenozino kaupimosi kraujyje, kurių toksinis poveikis sukelia periferinio kraujo B ir T limfocitų mirtį ir dėl to imunodeficitą.

Vaikus, sergančius šia liga, reikia saugoti nuo bet kokių infekcijų (laikyti specialiose steriliose ląstelėse), nes bet kokia liga gali būti mirtina. Praėjus ketveriems metams nuo gydymo pradžios, vaikui pasireiškė normaliai funkcionuojanti ADA ir palengvėjo SCID simptomai, todėl ji galėjo palikti sterilią kamerą ir gyventi įprastą gyvenimą.

Taigi buvo įrodyta esminė sėkmingos somatinių ląstelių genetinės terapijos galimybė. Nuo 90-ųjų. yra atliekami genų terapijos tyrimai dėl daugelio genetinių ligų, įskaitant tokias sunkias ligas kaip hemofilija, AIDS, skirtingi tipai piktybiniai navikai, cistinė fibrozė ir kt. Šiuo metu transgenezės pagalba galima išgydyti apie 10 žmonių ligų.

Genetinių ligų įvairovė iš anksto nulėmė daugelio genų terapijos metodų kūrimą. Šiuo atveju išsprendžiamos 2 pagrindinės problemos: terapinio geno pristatymo priemonė; metodas, skirtas tiksliniam pristatymui į ląsteles, skirtas korekcijai. Iki šiol visus somatinių ląstelių genų terapijos būdus galima suskirstyti į dvi kategorijas: ex vivo ir in vivo terapiją (3.15 pav.).


Ryžiai. 3.15. Genų terapijos schema ex vivo (a) ir in vivo (a)


Ex vivo genų terapija apima sugedusių ląstelių genetinį atstatymą už kūno ribų, po kurio normaliai funkcionuojančios ląstelės grąžinamos į organizmą.

In vivo genų terapija apima terapinio geno tiekimą tiesiai į konkretaus paciento audinio ląsteles. Panagrinėkime šiuos metodus išsamiau.

Ex vivo genų terapija apima šiuos veiksmus:
1) pažeistų paciento ląstelių gavimas ir jų auginimas;
2) norimo geno perkėlimas į izoliuotas ląsteles, transfekuojant terapinį geno konstrukciją;
3) genetiškai koreguotų ląstelių atranka ir augimas;
4) šių ląstelių transplantacija arba perpylimas pacientui.

Naudojant paties paciento ląsteles užtikrinama, kad jas grąžinus pacientui neatsiras imuninis atsakas. Genų konstrukcijos perdavimo procedūra turi būti efektyvi, o normalus genas turi būti stabiliai palaikomas ir nuolat ekspresuojamas.

Pačios gamtos sukurtų genų perdavimo priemonės yra virusai. Norint gauti veiksmingus vektorius genų perdavimui, daugiausia naudojamos dvi virusų grupės – adenovirusai ir retrovirusai (3.16 pav.). Genų terapijoje naudojami genetiškai neutralizuotų virusų variantai.



Ryžiai. 3.16. Virusai, naudojami terapiniams vektoriams kurti


Apsvarstykite retro virusų pagrindu sukurtų konstrukcijų įrenginį ir naudojimą. Prisiminkite, kad retroviruso genomą vaizduoja dvi identiškos vienos grandinės RNR molekulės, kurių kiekviena susideda iš šešių sričių: dviejų ilgų galinių pakartojimų (LTR) 5' ir 3' galuose, *P+ nekoduojanti seka, reikalinga pakavimui. RNR į viruso dalelę ir tris sritis, koduojančias vidinės kapsidės (gag), atvirkštinės transkriptazės (pol) ir apvalkalo baltymo (env) struktūrinį baltymą (3.17 pav., a).



Ryžiai. 3.17. Tipiško retroviruso (a) ir retrovirusinio vektorinio žemėlapio (a) genetinis žemėlapis


Prisiminkite tai gyvenimo ciklas Retrovirusas apima šiuos etapus:
1. Tikslinių ląstelių infekcija.
2. Genomo DNR kopijos sintezė naudojant savo atvirkštinę transkriptazę.
3. Viruso DNR pernešimas į branduolį.
4. Viruso DNR inkorporavimas į ląstelės šeimininkės chromosomą.
5. iRNR transkripcija iš virusinės DNR kontroliuojant stiprų promotorių, esantį 5'-LTR srityje.
6. Gag, Pol ir Env baltymų vertimas.
7. Viruso kapsidės susidarymas ir dviejų RNR grandinių bei atvirkštinės transkriptazės molekulių pakavimas.
8. Virionų išlaisvinimas iš ląstelės.

Gavus retrovirusinį vektorių, į plazmidę įterpiama viso ilgio retroviruso DNR, pašalinama didžioji dalis gag geno ir pol bei env genų, o vietoj jų – „gydomasis“ T genas ir, jei reikia. , įterpiamas žymeklis selektyvus Rg genas su savo promotoriumi (3.17 pav., b ). T geno transkripciją valdys tas pats stiprus promotorius, lokalizuotas 5'-LTR srityje.. Remiantis šia schema buvo sukurti įvairūs retrovirusiniai vektoriai ir maksimalus DNR intarpo dydis – maždaug 8 kb.

Taip gautas konstruktas gali būti naudojamas pats transformacijai, tačiau jo efektyvumas ir vėlesnė integracija į šeimininko ląstelės genomą yra itin žema. Todėl buvo sukurtas metodas, skirtas viso ilgio retrovirusinio vektoriaus RNR pakuoti į nepažeistas virusines daleles, kurios dideliu dažniu prasiskverbia į ląstelę ir garantuotai bus integruotos į šeimininko genomą. Tam buvo sukurta vadinamoji „pakavimo“ ląstelių linija. Dviejose skirtingose ​​šių ląstelių chromosomų dalyse įsiūti retrovirusiniai genai gag ir pol-env, kurie dėl + (84*+) sekos trūkumo netenka galimybės pakuoti (3.18 pav.).


Ryžiai. 3.18. Supakuoto virusinio vektoriaus gavimo schema


Tai yra, abu šie fragmentai yra transkribuojami, tačiau susidaro tuščios kapsidės, kuriose nėra RNR. Kai virusinė vektorinė RNR yra transfekuota į tokias ląsteles, ji integruojama į chromosomų DNR ir transkribuojama, kad susidarytų viso ilgio retroviruso RNR, o tokiomis sąlygomis tik vektorinė RNR yra supakuota į kapsidus (tik joje yra + seka). Gautos nepažeistos virusinės dalelės yra naudojamos efektyviai tiekti retrovirusinį vektorių į tikslines ląsteles.

Retrovirusai aktyviai užkrečia tik greitai besidalijančias ląsteles. Genų perdavimui jie apdorojami išgrynintomis supakuotomis retrovirusinio vektoriaus dalelėmis arba kartu kultivuojami su juos gaminančia ląstelių linija, o tada atrenkami, kad būtų atskirtos tikslinės ir pakavimo ląstelės.

Transdukuotos ląstelės kruopščiai tikrinamos, ar nėra terapinio geno produkto sintezės lygio, ar nėra replikacijai kompetentingų retrovirusų, ar nepasikeitė ląstelių gebėjimas augti ar funkcionuoti.

Genų terapijai tinkamiausios yra kaulų čiulpų ląstelės. Taip yra dėl to, kad jame yra totipotentinių embrioninių kamieninių ląstelių, kurios gali daugintis ir diferencijuotis į Įvairių tipų ląstelės - B- ir T-limfocitai, makrofagai, eritrocitai, trombocitai ir osteoklastai. Būtent šiomis ląstelėmis gydoma daugybė paveldimų ligų, tarp jų jau minėtas sunkus kombinuotas imunodeficitas, Gošė liga, pjautuvinė anemija, talasemija, osteoporozė ir kt.

Be totipotentinių kaulų čiulpų kamieninių ląstelių, kurias sunku išskirti ir kultivuoti, hipercholesterolemijai gydyti naudojamos kamieninės ląstelės iš virkštelės kraujo (pageidautinas panaudojimas naujagimių genų terapijai), taip pat kepenų ląstelės – hepatocitai.

In vivo genų terapija ypač svarbu užtikrinti terapinio geno patekimą į defektines ląsteles. Tokį tikslinį pristatymą gali užtikrinti modifikuoti vektoriai, pagrįsti virusais, galinčiais užkrėsti tam tikrų tipų ląsteles. Apsvarstykite jau minėtą cistinės fibrozės gydymo metodą. Kadangi plaučiai yra atvira ertmė, jiems gana lengva pristatyti terapinius genus. Klonuotas sveiko geno variantas buvo įvestas į inaktyvuotą adenovirusą (3.19 pav.). Šio tipo viruso specifiškumas yra tas, kad jis užkrečia plaučių gleivinę ir sukelia peršalimą.



Ryžiai. 3.19. Adenoviruso vektoriaus gavimo schema


Taip sukurtas virusas buvo išbandytas purškiant jį į eksperimentinių gyvūnų nosį ir plaučius, o vėliau – į žmones. Kai kuriais atvejais buvo stebimas sveiko geno įvedimas ir ekspresija, buvo stebimas normalaus chlorido jonų transportavimo atstatymas. Gali būti, kad šis metodas (įprasto geno skyrimas naudojant nosies purškalus) artimiausiu metu bus plačiai taikomas gydant cistinės fibrozės simptomus plaučiuose.

Be retro- ir adenovirusų, genų terapijos eksperimentuose naudojami ir kitų tipų virusai, tokie kaip Herpes simplex virusas. Šio dvigubos grandinės (152 kb) DNR viruso ypatybė yra jo gebėjimas specifiškai užkrėsti neuronus. Yra daug žinomų genetinių ligų, kurios paveikia centrinę ir periferinę nervų sistema- navikai, medžiagų apykaitos sutrikimai, neurodegeneracinės ligos (Alzheimerio liga, Parkinsono liga).

I tipo herpes simplex virusas (HSV) yra labai tinkamas pernešėjas tokioms ligoms gydyti. Šio viruso kapsidas susilieja su neurono membrana ir jo DNR pernešama į branduolį. Buvo pasiūlyta keletas terapinio geno perdavimo būdų naudojant HSV vektorius ir buvo atlikti sėkmingi bandymai su eksperimentiniais gyvūnais.

Virusiniai vektoriai turi keletą trūkumų: didelę kainą, ribotą klonavimo pajėgumą ir galimą uždegiminį atsaką. Taigi 1999 m. dėl neįprastai stipraus imuninio atsako į adenovirusinio vektoriaus įvedimą mirė 18 metų savanoris, dalyvavęs vaistų tyrimuose. 2002 m. du vaikai Prancūzijoje susirgo į leukemiją panašia būkle gydant imunodeficitą (naudojant retrovirusus įvedant terapinius genus į kamienines ląsteles).

Todėl kuriamos nevirusinės genų pristatymo sistemos. Paprasčiausias ir neefektyviausias būdas – plazmidinės DNR įšvirkštimas į audinius. Antrasis metodas yra audinių bombardavimas aukso mikrodalelėmis (1–3 µm), konjuguotomis su DNR. Tokiu atveju terapiniai genai išreiškiami tiksliniuose audiniuose ir jų produktai – gydomieji baltymai patenka į kraują. Pagrindinis šio metodo trūkumas yra priešlaikinis šių baltymų inaktyvavimas arba sunaikinimas kraujo komponentais.

DNR gali būti pristatyta supakavus ją į dirbtinį lipidų apvalkalą. Tokiu būdu gautos sferinės dalelės-liposomos lengvai prasiskverbia pro ląstelės membraną. Buvo sukurtos įvairių savybių liposomos, tačiau iki šiol tokio pristatymo efektyvumas yra žemas, nes didžioji dalis DNR yra lizosomų skaidoma. Be to, norint pristatyti genetinį konstrukciją, DNR konjugatai sintetinami su įvairiomis molekulėmis, kurios gali užtikrinti jo saugumą, tikslinį pristatymą ir prasiskverbimą į ląsteles.

IN pastaraisiais metais atliekami intensyvūs eksperimentai kuriant dirbtinę 47-ąją chromosomą, kuri leistų įtraukti didelis skaičius genetinė medžiaga, turinti visą vieno ar kelių terapinių genų reguliavimo elementų rinkinį. Tai leistų panaudoti terapinio geno genominį variantą ir taip užtikrinti jo stabilumą bei efektyvią ilgalaikę ekspresiją. Atlikti eksperimentai parodė, kad dirbtinės žmogaus chromosomos su terapiniais genais sukūrimas yra gana realus, tačiau kol kas neaišku, kaip tokią didžiulę molekulę įvesti į tikslinės ląstelės branduolį.

Pagrindinės problemos, su kuriomis susiduria genų terapija, be sunkios imuninės reakcijos pavojaus, yra ilgalaikio gydomosios DNR saugojimo ir veikimo paciento organizme sunkumai, daugelio ligų daugiageniškumas, dėl kurio jos yra sudėtingas genų taikinys. terapiją ir riziką naudoti virusus kaip vektorius.

ANT. Voinovas, T.G. Volova

Genetinės ligos yra ligos, kurios atsiranda žmonėms dėl chromosomų mutacijų ir genų defektų, tai yra, paveldimo ląstelių aparato. Genetinio aparato pažeidimai sukelia rimtų ir įvairių problemų – klausos, regėjimo, sulėtėjusio psichofizinio vystymosi, nevaisingumo ir daugelio kitų ligų.

Chromosomų samprata

Kiekviena kūno ląstelė turi ląstelės branduolį, kurio pagrindinė dalis yra chromosomos. 46 chromosomų rinkinys yra kariotipas. 22 poros chromosomų yra autosomos, o paskutinės 23 poros yra lytinės chromosomos. Tai yra lytinės chromosomos, kuriomis vyrai ir moterys skiriasi vienas nuo kito.

Visi žino, kad moterų chromosomų sudėtis yra XX, o vyrų - XY. Kai atsiranda nauja gyvybė, motina perduoda X chromosomą, o tėvas arba X, arba Y. Būtent su šiomis chromosomomis, tiksliau, su jų patologija, yra susijusios genetinės ligos.

Genas gali mutuoti. Jei ji yra recesyvinė, mutacija gali būti perduodama iš kartos į kartą, jokiu būdu nepasirodant. Jei mutacija yra dominuojanti, ji tikrai pasireikš, todėl patartina apsaugoti savo šeimą, laiku sužinojus apie galimą problemą.

Genetinės ligos yra šiuolaikinio pasaulio problema.

Paveldima patologija kasmet išaiškėja vis daugiau. Jau žinoma daugiau nei 6000 genetinių ligų pavadinimų, jie siejami tiek su kiekybiniais, tiek su kokybiniais genetinės medžiagos pokyčiais. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, apie 6% vaikų kenčia nuo paveldimų ligų.

Nemaloniausia, kad genetinės ligos gali pasireikšti tik po kelerių metų. Tėvai džiaugiasi sveiku kūdikiu, nė neįtardami, kad vaikai serga. Taigi, pavyzdžiui, kai kurios paveldimos ligos gali pasireikšti tokiame amžiuje, kai pats pacientas turi vaikų. Ir pusė šių vaikų gali būti pasmerkti, jei vienas iš tėvų turi dominuojantį patologinį geną.

Tačiau kartais pakanka žinoti, kad vaiko organizmas nesugeba pasisavinti tam tikro elemento. Jei tėvai apie tai bus įspėti laiku, tada ateityje tiesiog vengdami produktų, kurių sudėtyje yra šio komponento, galite apsaugoti kūną nuo genetinės ligos apraiškų.

Todėl labai svarbu, kad planuojant nėštumą būtų atliktas genetinių ligų testas. Jei testas rodo tikimybę, kad mutavęs genas bus perduotas negimusiam vaikui, tada Vokietijos klinikose jie gali atlikti genų korekciją dirbtinio apvaisinimo metu. Tyrimą galima atlikti ir nėštumo metu.

Vokietijoje jums gali būti pasiūlyta naujoviškos technologijos naujausius diagnostikos pokyčius, kurie gali išsklaidyti visas jūsų abejones ir įtarimus. Dar iki vaiko gimimo galima nustatyti apie 1000 genetinių ligų.

Genetinės ligos – kokios yra jų rūšys?

Išnagrinėsime dvi genetinių ligų grupes (iš tikrųjų jų yra daugiau)

1. Ligos, turinčios genetinį polinkį.

Tokios ligos gali pasireikšti veikiant išoriniams aplinkos veiksniams ir labai priklauso nuo individualaus genetinio polinkio. Kai kurios ligos gali pasireikšti vyresnio amžiaus žmonėms, o kitos gali pasireikšti netikėtai ir anksti. Taigi, pavyzdžiui, stiprus smūgis į galvą gali išprovokuoti epilepsiją, nevirškinamo produkto vartojimas gali sukelti stiprią alergiją ir pan.

2. Ligos, kurios išsivysto esant dominuojančiam patologiniam genui.

Šios genetinės ligos perduodamos iš kartos į kartą. Pavyzdžiui, raumenų distrofija, hemofilija, šešiapirščiai, fenilketonurija.

Šeimos, kuriose yra didelė rizika susilaukti vaiko, sergančio genetine liga.

Kurioms šeimoms pirmiausia reikia lankyti genetinę konsultaciją ir nustatyti palikuonių paveldimų ligų riziką?

1. Giminės santuokos.

2. Neaiškios etiologijos nevaisingumas.

3. Tėvų amžius. laikomas rizikos veiksniu, jei besilaukianti mama daugiau nei 35 metų, o tėvui – daugiau nei 40 (kai kurių šaltinių duomenimis – daugiau nei 45). Su amžiumi lytinėse ląstelėse atsiranda vis daugiau pažeidimų, todėl padidėja rizika susilaukti kūdikio su paveldima patologija.

4. Paveldimos šeimos ligos, tai yra dviejų ar daugiau šeimos narių panašios ligos. Yra ligų su ryškiais simptomais ir neabejotina, kad tai yra paveldima tėvų liga. Bet yra požymių (mikroanomalijų), į kuriuos tėvai nekreipia deramo dėmesio. Pavyzdžiui, neįprasta akių vokų ir ausų forma, ptozė, kavos spalvos dėmės ant odos, keistas šlapimo kvapas, prakaitas ir kt.

5. Pasunkėjusi akušerijos istorija – negyvas gimimas, ne vienas savaiminis persileidimas, praleisti nėštumai.

6. Tėvai yra mažos tautybės atstovai arba žmonės iš vienos nedidelės vietovės (šiuo atveju didelė giminingų santuokų tikimybė)

7. Nepalankių buitinių ar profesinių veiksnių įtaka vienam iš tėvų (kalcio trūkumas, nepakankama baltyminė mityba, darbas spaustuvėje ir kt.)

8. Bloga ekologinė padėtis.

9. Teratogeninių savybių turinčių vaistų vartojimas nėštumo metu.

10. Ligos, ypač virusinės etiologijos (raudonukės, vėjaraupiai), kurį turėjo nėščia moteris.

11. Nesveikas gyvenimo būdas. Nuolatinis stresas, alkoholis, rūkymas, narkotikai, netinkama mityba gali pakenkti genams, nes nepalankiomis sąlygomis chromosomų struktūra gali keistis visą gyvenimą.

Genetinės ligos – kokie yra diagnozės nustatymo metodai?

Vokietijoje genetinių ligų diagnostika yra labai efektyvi, nes galimoms paveldimoms problemoms nustatyti naudojami visi žinomi aukštųjų technologijų metodai ir absoliučiai visos šiuolaikinės medicinos galimybės (DNR analizė, DNR sekos nustatymas, genetinis pasas ir kt.). Apsistokime prie dažniausiai pasitaikančių.

1. Klinikinis ir genealoginis metodas.

Šis metodas yra svarbi genetinės ligos kokybinės diagnostikos sąlyga. Kas tai apima? Pirmiausia – išsami paciento apklausa. Jei yra įtarimas dėl paveldimos ligos, tuomet apklausa liečia ne tik pačius tėvus, bet ir visus artimuosius, tai yra renkama išsami ir išsami informacija apie kiekvieną šeimos narį. Vėliau sudaromas kilmės dokumentas, nurodantis visus požymius ir ligas. Šis metodas baigiamas genetine analize, kurios pagrindu nustatoma teisinga diagnozė ir parenkama optimali terapija.

2. Citogenetinis metodas.

Šio metodo dėka nustatomos ligos, atsirandančios dėl ląstelės chromosomų problemų.Citogenetiniu metodu tiriama vidinė chromosomų sandara ir išsidėstymas. Tai labai paprasta technika – nuo ​​vidinio skruosto paviršiaus gleivinės paimamas įbrėžimas, tada įbrėžimas tiriamas mikroskopu. Šis metodas atliekamas su tėvais, su šeimos nariais. Citogenetinio metodo variantas yra molekulinis citogenetinis, leidžiantis pamatyti mažiausius chromosomų struktūros pokyčius.

3. Biocheminis metodas.

Šiuo metodu, tiriant motinos biologinius skysčius (kraują, seiles, prakaitą, šlapimą ir kt.), galima nustatyti paveldimas ligas, pagrįstas medžiagų apykaitos sutrikimais. Albinizmas yra viena iš labiausiai žinomų genetinių ligų, susijusių su medžiagų apykaitos sutrikimais.

4. Molekulinis genetinis metodas.

Tai šiuo metu progresyviausias metodas, nustatantis monogenines ligas. Jis yra labai tikslus ir aptinka patologiją net nukleotidų sekoje. Šio metodo dėka galima nustatyti genetinį polinkį vystytis onkologinėms ligoms (skrandžio, gimdos, skydliaukės, prostatos vėžys, leukemija ir kt.) Todėl jis ypač skirtas žmonėms, kurių artimi giminaičiai sirgo endokrininės, psichikos, onkologinės ir kraujagyslių ligos.

Vokietijoje genetinių ligų diagnostikai Jums bus pasiūlytas visas spektras citogenetinių, biocheminių, molekulinių genetinių tyrimų, prenatalinės ir postnatalinės diagnostikos bei naujagimio naujagimių patikros. Čia galite atlikti apie 1000 genetinių testų, kurie yra patvirtinti klinikiniam naudojimui šalyje.

Nėštumas ir genetinės ligos

Prenatalinė diagnostika suteikia puikias galimybes nustatyti genetines ligas.

Prenatalinė diagnostika apima tokius tyrimus kaip

  • choriono biopsija - vaisiaus chorioninės membranos audinio analizė 7-9 nėštumo savaitę; biopsija gali būti atliekama dviem būdais – per gimdos kaklelį arba pradūriant priekinę pilvo sieną;
  • amniocentezė - 16-20 nėštumo savaitę vaisiaus vandenys gaunami dėl priekinės pilvo sienelės punkcijos;
  • kordocentezė yra vienas iš svarbiausių diagnostikos metodų, nes jos metu tiriamas vaisiaus kraujas, paimtas iš virkštelės.

Taip pat diagnozuojant naudojami atrankos metodai, tokie kaip trigubas testas, vaisiaus echokardiografija ir alfa-fetoproteino nustatymas.

Ultragarsinis vaisiaus vaizdavimas 3D ir 4D matavimais gali žymiai sumažinti apsigimimų turinčių kūdikių gimimą. Visi šie metodai yra mažos rizikos. šalutiniai poveikiai ir neturi neigiamos įtakos nėštumo eigai. Jei nėštumo metu nustatoma genetinė liga, gydytojas pasiūlys tam tikrą individualią nėščiosios valdymo taktiką. Ankstyvuoju nėštumo laikotarpiu Vokietijos klinikose gali būti pasiūlyta genų korekcija. Jei genų korekcija atliekama embriono laikotarpiu laiku, kai kurie genetiniai defektai gali būti ištaisyti.

Vaiko naujagimių patikra Vokietijoje

Naujagimio naujagimių patikra atskleidžia dažniausiai pasitaikančias genetines kūdikio ligas. Ankstyva diagnozė leidžia suprasti, kad vaikas serga dar nepasireiškus pirmiesiems ligos požymiams. Taigi galima nustatyti šias paveldimas ligas – hipotirozė, fenilketonurija, klevų sirupo liga, adrenogenitalinis sindromas ir kt.

Jei šios ligos nustatomos laiku, tikimybė jas išgydyti yra gana didelė. Kokybiška naujagimių patikra taip pat yra viena iš priežasčių, kodėl moterys skrenda į Vokietiją gimdyti čia.

Žmogaus genetinių ligų gydymas Vokietijoje

Visai neseniai genetinės ligos nebuvo gydomos, tai buvo laikoma neįmanoma, todėl neperspektyvi. Todėl genetinės ligos diagnozė buvo laikoma nuosprendžiu, o geriausiu atveju buvo galima pasikliauti tik simptominiu gydymu. Dabar situacija pasikeitė. Pažanga pastebima, yra teigiamų rezultatų gydymas, be to, mokslas nuolat atranda naujų ir veiksmingi būdai paveldimų ligų gydymas. Ir nors šiandien dar neįmanoma išgydyti daugelio paveldimų ligų, genetikai į ateitį žiūri optimistiškai.

Genetinių ligų gydymas yra labai sudėtingas procesas. Ji pagrįsta tais pačiais poveikio principais kaip ir bet kuri kita liga – etiologinė, patogenetinė ir simptominė. Trumpai pažvelkime į kiekvieną.

1. Etiologinis įtakos principas.

Etiologinis poveikio principas yra pats optimaliausias, nes gydymas yra tiesiogiai nukreiptas į ligos priežastis. Tai pasiekiama naudojant genų korekcijos, pažeistos DNR dalies išskyrimo, klonavimo ir įvedimo į organizmą metodus. Šiuo metu ši užduotis yra labai sunki, tačiau kai kurių ligų atveju tai jau įmanoma.

2. Patogenetinis įtakos principas.

Gydymas nukreiptas į ligos išsivystymo mechanizmą, tai yra, pakeičiami fiziologiniai ir biocheminiai procesai organizme, pašalinami patologinio geno sukelti defektai. Tobulėjant genetikai plečiasi patogenetinis įtakos principas, o įvairioms ligoms kasmet atsiras vis naujų būdų ir galimybių nutrūkusių grandžių koregavimui.

3. Simptominis poveikio principas.

Pagal šį principą, gydant genetinę ligą, siekiama malšinti skausmą ir kitus nemalonius reiškinius bei užkirsti kelią tolesniam ligos progresavimui. Visada skiriamas simptominis gydymas, jis gali būti derinamas su kitais poveikio būdais arba gali būti savarankiškas ir vienintelis gydymas. Tai yra skausmą malšinančių, raminamųjų, prieštraukulinių ir kitų vaistų paskyrimas. Farmacijos pramonė dabar labai išvystyta, todėl spektras vaistai, naudojamas genetinių ligų gydymui (tiksliau, apraiškoms palengvinti), yra labai platus.

Be medicininio gydymo, simptominis gydymas apima fizioterapinių procedūrų naudojimą – masažą, inhaliaciją, elektroterapiją, balneoterapiją ir kt.

Kartais taikoma chirurginis metodas gydymas, skirtas ištaisyti išorines ir vidines deformacijas.

Vokiečių genetikai jau turi puiki patirtis genetinių ligų gydymas. Atsižvelgiant į ligos pasireiškimą, individualius parametrus, naudojami šie metodai:

  • genetinė dietetika;
  • genų terapija,
  • kamieninių ląstelių transplantacija,
  • organų ir audinių transplantacija,
  • fermentų terapija,
  • pakaitinė terapija hormonais ir fermentais;
  • hemosorbcija, plazmoforezė, limfosorbcija – organizmo valymas specialiais preparatais;
  • chirurgija.

Žinoma, genetinių ligų gydymas yra ilgas ir ne visada sėkmingas. Tačiau kiekvienais metais vis daugėja naujų gydymo būdų, todėl gydytojai nusiteikę optimistiškai.

Genų terapija

Gydytojai ir mokslininkai visame pasaulyje ypatingas viltis deda į genų terapiją, kurios dėka į sergančio organizmo ląsteles galima įvesti kokybišką genetinę medžiagą.

Genų korekcija susideda iš šių žingsnių:

  • genetinės medžiagos (somatinių ląstelių) gavimas iš paciento;
  • terapinio geno įvedimas į šią medžiagą, kuris ištaiso geno defektą;
  • koreguotų ląstelių klonavimas;
  • naujų sveikų ląstelių patekimas į paciento organizmą.

Genų korekcija reikalauja didelio kruopštumo, nes mokslas dar neturi visos informacijos apie genetinio aparato darbą.

Genetinių ligų, kurias galima nustatyti, sąrašas

Yra daug genetinių ligų klasifikacijų, jos yra sąlyginės ir skiriasi konstravimo principu. Žemiau pateikiame dažniausiai pasitaikančių genetinių ir paveldimų ligų sąrašą:

  • Gunterio liga;
  • Kanavano liga;
  • Niemann-Pick liga;
  • Tay-Sachs liga;
  • Charcot-Marie liga;
  • hemofilija;
  • hipertrichozė;
  • daltonizmas – imunitetas spalvoms, daltonizmas perduodamas tik su moteriška chromosoma, tačiau šia liga serga tik vyrai;
  • Capgras kliedesys;
  • Pelizeus-Merzbacherio leukodistrofija;
  • Blaschko linijos;
  • mikropsija;
  • cistinė fibrozė;
  • neurofibromatozė;
  • sustiprintas atspindys;
  • porfirija;
  • progerija;
  • spina bifida;
  • Angelmano sindromas;
  • sprogstamos galvos sindromas;
  • mėlynos odos sindromas;
  • Dauno sindromas;
  • gyvo lavono sindromas;
  • Jouberto sindromas;
  • akmens žmogaus sindromas
  • Klinefelterio sindromas;
  • Kleino-Levino sindromas;
  • Martin-Bell sindromas;
  • Marfano sindromas;
  • Prader-Willi sindromas;
  • Robino sindromas;
  • Stendhalio sindromas;
  • Turnerio sindromas;
  • dramblių liga;
  • fenilketonurija.
  • cicero ir kt.

Šiame skyriuje mes išsamiai aptarsime kiekvieną ligą ir pasakysime, kaip galite išgydyti kai kurias iš jų. Bet geriau užkirsti kelią genetinėms ligoms, nei jas gydyti, juolab, kad šiuolaikinė medicina nežino, kaip išgydyti daugelį ligų.

Genetinės ligos yra labai nevienalyčių ligų grupė klinikinės apraiškos. Pagrindinės išorinės genetinių ligų apraiškos:

  • maža galva (mikrocefalija);
  • mikroanomalijos („trečiasis vokas“, trumpas kaklas, neįprastos formos ausys ir kt.)
  • sulėtėjęs fizinis ir protinis vystymasis;
  • lytinių organų pokyčiai;
  • per didelis raumenų atsipalaidavimas;
  • pirštų ir rankų formos pasikeitimas;
  • psichologinis sutrikimas ir kt.

Genetinės ligos – kaip gauti konsultaciją Vokietijoje?

Pokalbis genetinės konsultacijos metu ir prenatalinė diagnostika gali užkirsti kelią sunkioms paveldimoms ligoms, kurios perduodamos genų lygiu. pagrindinis tikslas genetiko konsultacija yra naujagimio genetinės ligos rizikos laipsnio nustatymas.

Norint gauti kokybiškas konsultacijas ir patarimus dėl tolesnių veiksmų, reikia rimtai nusiteikti bendravimui su gydytoju. Prieš konsultaciją būtina atsakingai pasiruošti pokalbiui, prisiminti ligas, kuriomis sirgo artimieji, aprašyti visas sveikatos problemas ir surašyti pagrindinius klausimus, į kuriuos norėtumėte gauti atsakymus.

Jei šeimoje jau yra vaikas su anomalija, su apsigimimų plėtrą, nufotografuokite. Būtinai papasakokite apie spontaniškus persileidimus, apie negyvagimio atvejus, apie tai, kaip vyko (eina) nėštumas.

Gydytojas genetinis konsultavimas galės apskaičiuoti kūdikio su sunkia paveldima patologija riziką (net ir ateityje). Kada galima kalbėti apie didelė rizika genetinės ligos vystymasis?

  • genetinė rizika iki 5% laikoma maža;
  • ne daugiau kaip 10% - rizika šiek tiek padidėja;
  • nuo 10% iki 20% - vidutinė rizika;
  • virš 20% – rizika yra didelė.

Gydytojai pataria apie 20% ar didesnę riziką apsvarstyti nėštumo nutraukimo priežastį arba (jei dar nėra) kaip kontraindikaciją pastojimui. Tačiau galutinį sprendimą, žinoma, priima pora.

Konsultacija gali vykti keliais etapais. Gydytojas, diagnozuodamas moteriai genetinę ligą, parengia jos valdymo taktiką prieš nėštumą ir, jei reikia, nėštumo metu. Gydytojas išsamiai pasakoja apie ligos eigą, gyvenimo trukmę sergant šia patologija, apie visas šiuolaikinės terapijos galimybes, apie kainos dedamąją, apie ligos prognozę. Kartais genų korekcija dirbtinio apvaisinimo ar embriono vystymosi metu leidžia išvengti ligos apraiškų. Kiekvienais metais kuriami nauji genų terapijos ir paveldimų ligų profilaktikos metodai, todėl galimybės išgydyti genetinę patologiją nuolat didėja.

Vokietijoje aktyviai diegiami ir jau sėkmingai taikomi kovos su genų mutacijomis metodai kamieninių ląstelių pagalba, svarstomos naujos genetinių ligų gydymo ir diagnostikos technologijos.

Apie du šimtus milijonų planetos žmonių yra potencialūs kandidatai į genų terapiją, o keli tūkstančiai jau tapo pacientais pionieriais ir, kaip dalis bandymų, buvo gydomi nuo anksčiau nepagydomų ligų. Medicinos mokslų kandidatas, Regeneracinės medicinos laboratorijos bendrosios praktikos gydytojas medicinos centras Maskvos valstybinis universitetas, Maskvos valstybinio universiteto Fundamentalios medicinos fakulteto vyresnysis mokslo darbuotojas, 2015 m. Politechnikos universiteto „Mokslo kovų“ nugalėtojas Pavelas Makarevičius T&P paaiškino, kaip veikia genų terapija ir su kokiomis problemomis susiduria mokslininkai kurdami šį iš esmės skirtingą metodą. daugelio sunkių ligų gydymui.

Pavelas Makarevičius

200 milijonų potencialių kandidatų yra daug. Iki pusės atvejų, kai padeda genų terapija, yra paveldimos ligos: hemofilija, imunodeficitas, kaupimosi ligos, fermentopatija, 25–30 proc. onkologinės ligos, likę 20% – visa kita: kardiologija, neurologija, nervų sistemos ligos ir net traumos, pavyzdžiui, nervų pažeidimai ar kiti sunkesni atvejai. Tokį pasiskirstymą lemia tai, kad paveldimos ligos yra itin sunkios ir dažnai mirtinos, o kitokio gydymo iš esmės nėra, išskyrus genų terapiją.

Kaip gydomoji veiklioji medžiaga genų terapijoje naudojama genetinė informacija, tiksliau – ją nešančios molekulės: nukleino rūgštys RNR (rečiau) ir DNR (dažniau). Kiekviena ląstelė turi „kseroksą“ – ekspresijos aparatą – mechanizmą, kuriuo ląstelė genetinę informaciją paverčia baltymais, leidžiančiais tinkamai veikti. Būsena, kai yra teisingas genas ir gerai veikiantis „kopijuoklis“ (kuris, tiesą sakant, visada turėtų veikti, kitaip tokia ląstelė negyvybinga), genų terapijos požiūriu, sąlyginai gali būti vadinama sveikata. ląstelės. Kiekviena ląstelė turi visą šių originalų biblioteką – genus, kuriuos ląstelė naudoja tinkamai išreikšti baltymus ir tinkamai funkcionuoti. Su patologija galimos įvairios situacijos. Pavyzdžiui, kai dėl kokių nors priežasčių prarandamas svarbus originalas (genas) ar didelė jo dalis, o tokio praradimo atkurti nebeįmanoma. Esant tokiai situacijai, išsivysto tokios ligos, kaip, pavyzdžiui, Diušeno miodistrofija, kuri veda prie laipsniško visų kūno raumenų paralyžiaus ir baigiasi mirtimi sulaukus 25-27 metų – dažniausiai dėl kvėpavimo sustojimo.

Kitas pavyzdys – nedidelis „gedimas“, ne toks mirtinas, bet vis dėlto lemiantis, kad šis baltymas neveikia – neatlieka savo biologinės funkcijos. O jeigu tai, pavyzdžiui, VIII kraujo krešėjimo faktorius, tai žmogui išsivysto hemofilija. Abiejose šiose situacijose mūsų užduotis yra pristatyti į audinį „normalią“, veikiančią geno kopiją, tai yra, kaip į šį „kopijuoklį“ įterpti teisingą originalą, kad pagerėtų ląstelės funkcionavimas ir galbūt, visą organizmą, taip prailgindamas jo gyvenimą. Ar tai veikia? Taip, tokie metodai yra veiksmingi atliekant eksperimentus su gyvūnais ir jau atliekami klinikiniai tyrimai su pacientais, nors reikia pripažinti, kad sunkumų kelyje yra pakankamai.

Taip pat kuriame koronarinių ligų gydymo metodus, kurie yra daug dažnesni nei paveldima patologija, nors, žinoma, yra ir daugybė kitų gydymo būdų. Faktas yra tas, kad kiekvienas sergantis žmogus išeminė ligaširdis ar galūnės, anksčiau ar vėliau atsiduria tokioje būsenoje, kai vienintelis kelias Gydymas gali būti genų terapija.

Genų terapijos pagalba gydoma didelė grupė ligų, susijusių su centrinės nervų sistemos pažeidimais – Parkinsono liga, Alzheimerio liga, amiotrofinė šoninė sklerozė. Yra virusų, kurie linkę atakuoti centrinę nervų sistemą, ir ši savybė gali būti panaudota visam laikui. Pavyzdžiui, herpeso virusas gyvena nervuose, jo pagalba į nervų sistemą gali būti pristatyti augimo faktoriai ir citokinai, kurie lėtina šių ligų vystymąsi. Tai tik pavyzdys, kai ligą sukeliantis virusas yra redaguojamas, iš jo atimami baltymai, atsakingi už jo patogeninį poveikį, ir naudojamas kaip kasetė, o augimo faktoriai apsaugo neuronus nuo mirties, kuri atsiranda sergant šiomis ligomis ir sukelia jų mirtį. pacientas. Taigi paaiškėja, kad virusai, turintys augimo faktorių genus, lėtina ligos progresą ir pailgina paciento gyvenimą.

Arba, pavyzdžiui, aklumas yra būklė, kuri visam gyvenimui visiškai atima iš žmogaus vaizdinius vaizdus. Viena iš aklumo priežasčių yra vadinamoji įgimta Leberio atrofija, kuri išsivysto dėl RPE 65 geno mutacijos.Genų terapijos dėka šiuo metu pasaulyje apie 80 žmonių yra įgiję minimalias regėjimo galimybes – modifikuotą adenovirusą, kuris atnešė „dirbo“ RPE 65 į akies audinį ir padidino jo jautrumą šviesai.

Kaip mes perduodame genetinę informaciją į audinius: lokaliai, į konkretų organą ar į visą organizmą iš karto? Yra du variantai. Pirmasis yra plazmidė, tai yra apskrita DNR molekulė. Jis superspiralės, tampa labai mažas ir kompaktiškas, o mes jį „supakuojame“ į kažkokį cheminį polimerą, kad lengviau patektų į ląstelę. kame cia problema? Plazmidinė DNR bus pašalinta iš ląstelės po 12–14 dienų, o baltymų gamyba sustos. Tokioje situacijoje galime priimti du sprendimus: pirmasis – įvesti papildomą plazmidinės DNR dozę (nes ji nėra imunogeniška), antrasis – vienu metu įvesti kelis genus (pavyzdžiui, sustiprinti citokinų poveikį audinių regeneracija), siekiant padidinti veikimo stiprumą per tą trumpą laiką, per kurį vyks baltymų gamyba.

Kita išeitis (jau minėjome aukščiau) – virusai. Iš pradžių virusai yra patogeninės dalelės, sukeliantis ligas, bet mūsų atveju jie taip pat gali būti naudojami genetinei informacijai pristatyti į ląsteles. Genų inžinerijos metodų pagalba iš viruso galime pašalinti už jo patogeninį veikimą atsakingus baltymus, paliekant jam tik tai, kas būtina prasiskverbimui į ląstelę, ir įkraunant mums reikalingos informacijos. Tada virusas iš ginklo virsta kasete naudingos, gydomosios genetinės informacijos teikimui.

Pasirodo, turime du labai galingus būdus, kaip pristatyti geną, o virusas akivaizdžiai atrodo geriau, nes gali rasti savo taikinius organizme: pavyzdžiui, hepatito virusas suras kepenis, o herpes virusas. neuronai. Plazmidė, žiedinė DNR, veikia tik ten, kur ji suleidžiama. Kyla klausimas: kodėl mes išvis vis dar naudojame plazmides, jei yra virusų? Atsakymas yra toks: virusai yra imunogeniški, jie sukelia imuninį atsaką. Ir, kitu atveju, imuninė sistema juos gali sunaikinti dar nespėjus dirbti, arba, blogiausiu atveju, gali sukelti šalutiniai poveikiai- stiprios imuninės reakcijos į viruso įvedimą. Egzistuoja labai subtilus veiksmingumo ir saugumo balansas, kuris lemia mūsų kuriamų vaistų likimą, o jei kūrimo etape įrodyta, kad vaistas yra nesaugus, tai yra aklavietė.

Tobulėti, gauti ir išbandyti naujas vaistas genų terapijai laboratorija ar net visas institutas turi veikti keletą metų. Tai, švelniai tariant, nėra pigu, kol tai yra gabalinė gamyba, o protokolai, jei jų neremia kūrėjas, yra labai brangūs. Europoje yra registruoti du ar trys vaistai, Japonijoje – vienas, Rusijoje kol kas tik vienas – „Neovasculgen“ – vaistas, skatinantis kraujagyslių augimą.

Genų terapijai naudojamų vaistų farmakokinetika ir farmakodinamika anksčiau nebuvo ištirta. Visa problema ta, kad šiuo metu apie tai sukaupta labai mažai informacijos, palyginti su tuo, kiek jos yra apie įprastus vaistus. Tai reiškia, kad kuriant teoriškai reikia atsižvelgti į visą riziką, susijusią su genų terapija. Tarkime, žinome, kad tūkstantį kartų didesnės aspirino dozės testuoti praktiškai nereikia, o mes to nedarome. Kalbant apie genų terapiją, kadangi mes dar nežinome farmakokinetikos (taigi ir daugelio vaisto veikimo ypatybių), turime atsižvelgti į visus galimus poveikius, o tai ilgainiui labai prailgina tyrimą.

Antroji problema yra ta, kad kiekvienas vaistas turi savo unikalų veikimo būdą. Tai reiškia, kad turite įrodyti jo saugumą ir veiksmingumą naudodami unikalius modelius, o tai taip pat pailgina laikotarpį, po kurio galite pasakyti: „Taip, vaistas gali būti pristatytas į kliniką arba į rinką, ir tai yra saugu“. Todėl manau, kad tai daugiausia laiko ir žmonijos patirties šioje srityje klausimas, kuris, kaip ir kuriant bet kokius vaistus, kaupsis didelių problemų kaina: nutrūkę tyrimai, šalutinis poveikis. Tačiau taip pat žinau, kad tai yra šimtų tyrėjų pastangų reikalas ir galimas būdas padėti milijonams žmonių. Šiuo metu jau sukaupta patirtis ir išmoktos tam tikros pamokos, padedančios judėti į priekį.



Autoriaus teisės © 2023 Medicina ir sveikata. Onkologija. Mityba širdžiai.