«Все наши заболевания – это вершина айсберга, мы лицезреем только их продвинутую стадию», – считает заведующий лабораторией генетических основ клеточных технологий Института общей генетики имени Н.?И. Вавилова РАН, доктор био наук Сергей Киселев. Но до того как появится видимая часть, должна сформироваться глыба. Происходит это за счет мутации генов. Исцеление же, обычно, ориентировано только на устранение последствий, а не генетической первопричины заболевания
Вот поэтому стопроцентно нереально исцелить, скажем, от астмы либо диабета. Многие ученые лицезреют выход в генной терапии – подмене дефектного сектора ДНК здоровым.
Где слабенькое звено?
1-ая трудность, с которой столкнулись исследователи, – поиск того самого дефектного гена. Из 3 млрд «букв» генетического кода человека нужно было отыскать всего одну! Южноамериканский генетик Френсис Коллинз, управляющий проекта «Геном человека», ассоциировал эту работу с поиском одной единственной перегоревшей лампочки в подвале дома кое-где в Соединенных Штатах.
И все таки к концу 90-х годов прошедшего века удалось найти ген муковисцидоза – 1-го из часто встречающихся генетических болезней, передающихся от родителей детям. На это ушло 10 лет, при том что ген, отвечающий за эту патологию, единственный. Найти сегменты ДНК, вызывающие диабет, сердечно-сосудистые заболевания, рак, будет намного труднее, так как они связаны с множеством личных мутаций, да к тому же не в одном, а тотчас в 10-ках генов. Поиски осложняются к тому же тем, что порядка 2000 участков ДНК содержат дефектные гены, которые никак не оказывают влияние на наше здоровье.
Через тернии
В качестве проводников, доставляющих терапевтические гены, могут употребляться вирусы. Они также обеспечивают встраивание генов в геном, а означает и постоянную работу. Хотя это делает определенные трудности — ведь на самом деле происходит проникновение в клеточку чужеродной ДНК, и какова будет реакция на нее организма, наверное спрогнозировать нельзя.
К примеру, внедрение ретровирусов на стволовых клеточках крови активировало онкоген и у нескольких малышей вызвало развитие лейкемии. Большая доза вируса попадала в точку, которая связана с активатором опухолевого роста, и он начинал работать. При уменьшении дозы активность понижалась, но совместно с ней и эффективность. Потому в 2003 году FDA (Южноамериканская администрация по контролю за лекарствами и пищевыми продуктами) временно воспретила клинические тесты с внедрением ретровирусов. Их применение было разрешено только для исцеления суровых болезней, когда другие методы неэффективны.
В текущее время Государственный институт мед исследовательских работ (Англия) проводит тестирование способов доставки в клеточки здоровых генов взамен дефектных для нездоровых муковисцидозом. Доставлять их конкретно в клеточки легких будут жировые пузырьки, в которые и заключены здоровые сегменты ДНК. Опыт начался практически несколько месяцев вспять, и результатов пока нет. Но ученые рассчитывают, что генная терапия позволит убрать причину заболевания.
Результаты есть!
Вобщем, трудности компенсируются фуррорами, которые, быстрее, можно именовать реальным научным прорывом в этой области. Вот только некие из их.
По статистике, склероз в исходной стадии наблюдаются практически у каждого обитателя крупного города начиная с 20 лет. Это болезнь вызывает сужение просвета сосудов нарастающими на их стенах холестериновыми бляшками. Неувязкой выкармливания новых кровеносных сосудов занимаются сходу несколько русских научных центров: Бакулевский, Чазова и Институт стволовых клеток человека. В последнем ученые предложили делать инъекцию специального гена VEGF 165, который сформировывает в цитоплазме белок, отвечающий за создание новых сосудов. В итоге они равномерно разрастаются, формируя капиллярную сеть по обе стороны от места сужения, и кровоток восстанавливается.
Полная утрата зрения (амавроз Лебера) – болезнь, вызываемое дефектным геном RPE65. По его вине в сетчатке погибают и не восстанавливаются светочувствительные клеточки, в итоге человек равномерно стопроцентно утрачивает способность созидать. Английские врачи отыскали метод одолеть болезнь. Одному из собственных пациентов с диагнозом амавроз Лебера они возвратили зрение. При помощи узкой иглы в сетчатку был введен вирус, несущий внутри себя здоровый ген. Опыт оказался удачным.
А ученые из Института Калифорнии пробуют вылечить прирожденн
ую глухоту, вызванную генетическим недостатком. Утрата слуха происходит в итоге повреждения волосковых клеток во внутреннем ухе, и этот процесс до недавнешнего времени числился необратимым. Но, оказалось, их можно вернуть, если провести терапию геном VGLUT3, «отвечающим» за слух. Пока опыт провели на мышах. В итоге генной терапии грызунам возвратилась способность слышать. Последующий шаг – апробация способа на человеке.
Факты
Каждый человек является носителем 5–7 генетических мутаций, которые, при счастливом стечении событий, могут никогда не проявиться. Если же оба родителя являются носителями схожих дефектных генов, возможность развития заболевания у малыша очень велика.
Китай – единственная страна в мире, в какой разрешен к использованию 1-ый коммерческий продукт для проведения генной терапии. Он представляет собой комплекс «аденовирусный носитель – ген р53» и предназначен для исцеления чешуйчатого рака кожи. Его разработка стоила компании более 9,6 миллиона баксов. В процессе 5-летних клинических испытаний у 64% пациентов с запущенными вариантами рака отмечена полная регрессия опухоли, а у 32% – частичная.
Три стратегии генной терапии:
Восстановление функции (при рецессивных наследных заболеваниях). Когда клеточки какого-нибудь гена теряют работоспособность, для исцеления нужно эту функцию вернуть. В клеточку доставляется ген, способный обеспечивать недостающую активность.
Угнетение функции (при инфекциях либо опухолевых трансформациях). Нередко болезнь вызывается лишней активностью, нехарактерной обычной клеточке. Тогда ее подавляют.
Усиление иммунного ответа (при инфекциях и опухолях). Клеточки видоизменят, чтоб усилить реакцию организма на ненужные явления. Модификация осуществляется введением новейшей генетической инфы или в клеточки, против которых желают прирастить иммунный ответ, или в клеточки иммунной системы, при помощи которых желают усилить этот эффект.
Лена Бабичева