Тело человека №104, страница 14

РЕПРОДУКТИВНАЯ МЕДИЦИНА: Генетика

Влияние на гены

Помимо переноса генетической информации с целью коррекции наследственного дефекта на аномальный ген можно повлиять без его замещения. С этой целью применяются:

■ антисмысловые олигону-клеотиды (нуклеотидные последовательности, составляющие молекулу ДНК);

■ трехспиральные олигону-клеотиды (добавление третьей цепи к двойной спирали ДНК);

■ рибозимы (РНК-энзимы) -участки РНК, обладающие ферментоподобной активностью; позволяют удалить фрагменты нежелательной информации в гене;

■ аптамеры - фрагменты нуклеиновой кислоты, имеющие прямое сродство

с белком и способные функционировать в качестве ингибитора ферментов.

МЕТОДИКИ Антисмысловые олигонуклео-тиды способны связывать и блокировать гены, предотвращая выработку кодируемого ими

белка. Они могут использоваться для подавления онкогена (гена рака). Антисмысловой ген связывается со смысловым геном (который уже присутствует в раковой клетке). Это приводит к блокированию продукции белка.

Формирование тройной спирали - это способ влияния на специфическую последовательность двуспиральной ДНК путем использования третьей олигонуклеотидной цепи. Она вмешивается в клеточные процессы и блокирует синтез продукта гена.

Специфическим примером прямого генетического влияния на раковые клетки может быть блокирование гена рецептора ростового фактора с целью предотвращения неконтролируемого роста раковых клеток.

▼ Данная диаграмма демонстрирует антисмысловой механизм. Антисмысловой олигонуклеотид блокирует последовательность-нуклеотидов, предотвращая синтез белка.

Области применения генной терапии

В скором будущем можно ожидать, что испытания методов генной терапии станут вполне привычными для каждой медицинской специальности. Скорость развития и внедрения генной терапии для той или иной системы в организме человека зависит от времени выделения и расшифровки генов, доступности подходящего метода их переноса и потребности в регуляции продукции белка с генетической точки зрения.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Среди множества заболеваний, находящихся в поле зрения генной терапии, находятся различные формы рака, ВИЧ, муковисцидоз, миодист-рофия Дюшенна, болезни

Альцгеймера и Паркинсона, гемофилия, рассеянный склероз и анемия.

Основные исследования направлены на краткосрочную генную терапию для генетической модификации клеток. Модели заболеваний человека у животных, а также трансгенные животные (выведенные для экспрессии генов другого вида), используются для получения ценной информации перед началом исследований на человеке.

▼ В генной терапии используются эксперименты на животных. Этой лабораторной крысе делают инъекцию в рамках исследования методов лечения болезни Альцгеймера с помощью генной терапии.

Смысловая иРНК

Антисмысловая иРНК

Трансляция в белок блокирована

Введенная антисмысловая ДНК

Антисмысловая иРНК

ДНК гена-мишени

1-г

Транскрипция

Смысловая иРНК

Первый эксперимент в области генной терапии человека был запущен 14 сентября 1990 пэда и имел целью лечение редкого врожденного иммунодефицита обусловленного нарушением продукции аденозицдезаминазы (АДА).

Это состояние развивается у детей при наследовании двух дефектных генов АДА, по одному от каждого родителя. Ген АДА кодирует выработку фермента (аденозиндезаминазы), который обеспечивает нормальный метаболизм клетки и необходим для полноценного развития и функционирования иммунной системы.

Распространенность дефицита АДА в общей популяции составляет менее 1 случая на 25 тысяч новорожденных.

Для включения функционирующих копий человеческого гена АДА

Применение генной терапии

в культуру АДА-дефицитных лимфоцитов были использованы мышиные ретровирусные векторы, что позволило добиться эффективных и стабильных результатов. Эти лимфоциты затем инъекционно вводились обратно в организм пациента.

Этот первый эксперимент обеспечил фундамент для новой эры генной терапии, показав, что перенос генов может обеспечить пациентам положительный эффект.

► Начало генной терапии было положено в 1990 году - тогда ее разработки впервые были применены для лечения дефицита АДА. Это редкое заболевание, характеризующееся нарушением иммунной защиты организма.