Тело человека №104, страница 13

РЕПРОДУКТИВНАЯ МЕДИЦИНА: Генетика дд

Генная терапия

45

ЛИСТ 13

Генная терапия - это относительно новая методика, дающая надежду на излечение пациентам с такими заболеваниями, как рак, ВИЧ-инфекция и анемия. Она заключается в воздействии на дефектные гены или замещении их нормальными.

Генная терапия - это принципиально новый подход к лечению генетических заболеваний. Это метод, посредством которого можно воздействовать на отсутствующий или поврежденный ген, а также замещать его нормальным геном, в результате чего организм может нормально функционировать - например вырабатывать фермент или белок с нормальной структурой. Таким образом, можно избавиться от основной причины заболевания. Генная терапия уже была успешно применена в лечении дефицита аденозиндезаминазы (АДА).

ФЕТАЛЬНАЯ ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ Фетальная генная терапия, которую еще не применяли на человеческих эмбрионах, заключается во введении генов инъекционным путем в оплодотворенные яйцеклетки. После этого гены могут передаваться зародышевым клеткам в процессе эмбрионального развития.

Зародышевые клетки - это незрелые клетки, которые становятся яйцеклетками и сперматозоидами в процессе развития индивидуума. Таким образом, генетическая патология передается будущим поколениям.

СОМАТИЧЕСКАЯ ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ

Другой большой раздел генной терапии - соматическая генная терапия - подразумевает включение гена в другие, незародышевые, клетки. Они не передаются будущим поколениям. Для стойкого эффекта клетка-реципиент должна обладать способностью к обновлению.

Экспериментальная соматическая генная терапия работает в основном со стволовыми клетками костного мозга, которые являются предшественниками всех форменных элементов крови.С недавнего времени объектом генной терапии стали другие типы клеток, например гепатоциты -клетки печени.

Перенос генов

Теоретически существует два метода, потенциально эффективных для лечения генетических заболеваний - заместительная и корректирующая терапия.

ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ При заместительной терапии ген вводится в клетку с целью

выработки белка, синтез которого нарушен. Используется в основном для лечения заболеваний с рецессивным типом наследования (например, муковисцидоза), при котором имеется малое количество или вовсе не имеется нормального генного продукта.

КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ТЕРАПИЯ Корректирующая терапия заключается в подборе дефектных и нормальных генов и стимуляции их к рекомбинации с целью полного или частичного замещения аномального гена нормальной ДНК-цепью.

Данный метод имеет особую ценность в лечении заболеваний с доминантным типом наследования (например, хореи Гентингтона), при которых аномальный продукт препятствует функции продукта нормального гена.

А На данной микрофотографии видна клетка, в которую введена микроигла. Целью этой процедуры является вне сение нового генетического материала.

Методы внесения генетического материала в живые клетки доступны уже более 30 лет. В настоящее время разрабатываются все новые из них. Выделяют вирусные и невирусные методы переноса генов.

Системы переноса

Вирусные методы

В генной терапии часто применяются векторы-переносчики, в которые можно ввести определенную ДНК-последоеательностъ и представить ее клетке-хозяину. В ней происходит репликация генов, а в некоторых случаях и экспрессия, приводящая к синтезу белка.

Векторы могут быть получены из плазмид (самореплицирующейся ДНК), бактериофагов (вирусов, поражающих бактерии), а также вирусов растений и животных. Они допжны содержать репликатор, а для векторов экспрессии - промотор (инициирующий экспрессию генов) и другие регупяторные обпасти, распознаваемые клеткой-хозяином.

Ч Клетки можно вырастить ген-ноинженерным путем в чашках Петри. Материал для генной терапии (белого цвета) смешивают с клетками перед имплантацией.

Векторы встраивают в клетку одним из следующих путей:

■ трансформация - односторонний перенос и встраивание чужеродной ДНК в геном (совокупность генетического материала организма);

■ трансфекция - внесение в клетку молекул ДНК.

Невирусные методы

Для передачи генов могут также испопьзоваться физические методы. К ним относят «встреливание» ДНК в клетку посредством «генного пистолета», перенос с помощью аэрозопя, микроиньекции непосредственно в клетку. Липосомы - это микроскопические сферические структуры, имеющие мембраны, сходные с клеточными. Их также часто используют в качестве транспортных систем для доставки генов.