Раздел 1

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

1.3. Онтогенетический уровень организации жизни

1.3.2. Основы генетики человека

1.3.2.43. Перспективы генотерапии

Генная терапия - замена дефектных генов нормальными. Она включает также использования генов для лечения сахарного диабета и Спида. Вопрос о возможности лечения наследственных заболеваний возникло сразу же, как только ученые разработали пути переноса генов в определенные клетки, где они транскрибируются и транслируются. Возникло также вопрос: каких больных в первую очередь лечить - либо более или болезни которых более изучены? Большинство склонялись к тому, что генная терапия должна быть создана для тех болезней, о которых больше известно: известный пораженный геїн, белок, ткани их локализации Так, в частности, произошло с тяжелым иммунодефицитом, связан с отсутствием в организме фермента аденозиндезаминазы (АДА). Вследствие дефицита АДА нарушается формирование у ребенка Т и В-лимфоцитов и она становится совсем беззащитным перед бактериями и вирусами. На фоне больших финансовых расходов получен терапевтический эффект у больных детей вследствие введения им гена АДА. Однако таких детей ежегодно рождается несколько десятков. В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям по генотерапии болезней, которые поражают многих людей: гипертония, высокий уровень холестерина, диабет, некоторые формы рака и др.

Несмотря на то, что генотерапия связана с изменением наследственного аппарата человека, нужны особые требования при клиническом исследовании: 1) четкое знание дефекта гена и каким образом формируются симптомы болезни; 2) воспроизведение генетической модели у животных; 3) отсутствие альтернативной терапии, или существующая терапия невозможна или неэффективна; 4) безопасность для больного.

При разработке генотерапии также решаются такие вопросы: 1) какие клетки необходимо использовать? 2) какую часть клеток необходимо вылечить, чтобы уменьшить или остановить прогрессирование болезни? 3) будет ли опасна сверхэкспрессия введенного гена? 4) безопасным попадания реконструированного гена в другие ткани? 5) как долго будет функционировать измененная клетка? 6) будут атакован: новые клетки иммунной системой?

Наследственная генотерапия является трансгенной и меняет все клетки организма. У человека она не используется. Ненаследственная (соматическая) генная терапия корректирует только соматические клетки, пораженные вследствие генетического дефекта. Ненаследственная генотерапия может помочь индивидууму, но она не улучшит состояние будущих поколений, потому что мутантный ген не изменен в гаметах.

К сожалению, большинство наследственных болезней пока мало что известно. В тех случаях, когда известно, какие ткани поражены, введение нормального гена в них затруднено. Несмотря на это, медицинская генетика достигла значительных успехов в лечении отдельных заболеваний. При этом используются два подхода. Первый из них предусматривает выделение клеток из тела поцієнта для введения в них необходимого гена (генная терапия ex vivo), после чего они возвращаются в организм больного. Как вектор используют ретровирусы, содержащие генетическую информацию в виде СНК. Ретровирус обеспечивается рекомбинантной РНК (РНК вируса + РНК копия гена человека). После поступления рекомбинантной РНК в клетку человека, например, в стволовую клетку красного костного мозга, происходит обратная транскрипция и рекомбинантная ДНК, несет нормальный ген, попадает в хромосому человека.

Так было проведено лечение указанного выше тяжелого иммунодефицита, вследствие отсутствия АДА, в нескольких детей. Параллельно они получили выделения у коров фермента АДА как лечебный препарат.

Используя как вектор аденовирус (AVV), ученые разработали метод генной терапии серповидно-клеточной анемии. По природным условиям AW поражает только те клетки красного костного мозга, которые являются предшественниками эритроцитов. Функциональный ген B-глобина ввели в AVV, а вирус перенес его в незрелые эритроциты. Последние наполняются нормальным гемоглобином и направляются в кровоток.

Другой подход в генотерапии предусматривает использование вирусов, выращенных в лаборатории клеток и даже искусственных носителей для введения генов непосредственно в организм больного. Например, лишенный болезнетворных свойств аденовирус содержится во флаконе с аэрозолем. При вдыхании больным аэрозольной суспензии вирус проникает в клетки легких и приносит им функциональный ген муковисцидоза.

Если клетки устойчивы к генетическим манипуляций, ученые влияют на клетки, которые находятся рядом. Последние имеют воздействие на дефектные по определенным геном клетки. Так, апробируется генная терапия мышей, у которых повреждена та же участок мозга, что и у больных с болезнью Альцгеймера. В фибробласты проникает ген фактора роста нервов. Эти клетки имплантируются в разрез мозга и секретируют фактор роста, который необходим нейронам. Нейроны начинают расти и продуцировать соответствующие нейромедиаторы. Предполагается, что похожий тип генной терапии может быть использован для лечения болезни Гентингтона, болезни Паркинсона, депрессии и др.

Определенные успехи достигнуты при использовании генной терапии в лечении злокачественных новообразований. Выделяется опухолевая клетка, в которую вводятся гены, кодирующие такие противораковые вещества иммунной системы, как интерфероны, интерлейкины. Введены заново в опухоль, клетки начинают продуцировать эти вещества, убивают и себя и окружающие злокачественные клетки.