Небезпечні гени

небезпечні гени
«Всі наші захворювання - це вершина айсберга, ми бачимо тільки їх просунуту стадію», - вважає завідувач лабораторією генетичних основ клітинних технологій Інституту загальної генетики імені Н.? І. Вавилова РАН, доктор біологічних наук Сергій Кисельов. Але до того як з`явиться видима частина, повинна сформуватися брила. Відбувається це за рахунок мутації генів. Зцілення ж, зазвичай, орієнтоване тільки на усунення наслідків, а не генетичної першопричини захворювання

Ось тому стовідсотково нереально зцілити, скажімо, від астми або діабету. Багато вчених бачать вихід в генній терапії - підміні дефектного сектора ДНК здоровим.

Де слабка ланка?

1-ша складність, з якою зіткнулися дослідники, - пошук того самого дефектного гена. З 3 млрд "букв" генетичного коду людини потрібно було відшукати всього одну! Південноамериканський генетик Френсіс Коллінз, керуючий проекту «Геном людини», асоціював цю роботу з пошуком однієї єдиної перегоріли лампочки в підвалі будинку подекуди в Сполучених Штатах.

І все таки до кінця 90-х років минулого століття вдалося знайти ген муковісцидозу - 1-го з найпоширеніших генетичних хвороб, що передаються від батьків дітям. На це пішло 10 років, при тому що ген, який відповідає за цю патологію, єдиний. Знайти сегменти ДНК, що викликають діабет, серцево-судинні захворювання, рак, буде набагато важче, так як вони пов`язані з безліччю особистих мутацій, та до того ж не в одному, а відразу в 10-ках генів. Пошуки ускладнюються ще й тим, що близько 2000 ділянок ДНК містять дефектні гени, які ніяк не впливають на наше здоров`я.

через терни

В якості провідників, що доставляють терапевтичні гени, можуть вживатися віруси. Вони також забезпечують вбудовування генів в геном, а значить і постійну роботу. Хоча це робить певні труднощі - адже насправді відбувається проникнення в клітину чужорідної ДНК, і якою буде реакція на неї організму, напевно спрогнозувати не можна.

Відео: 2015.05.14 "небезпечні гени". Сюжет п`ятого каналу РФ

Наприклад, впровадження ретровірусів на стовбурових клітинах крові активовано онкоген і у кількох малюків викликало розвиток лейкемії. Велика доза вірусу потрапляла в точку, яка пов`язана з активатором пухлинного росту, і він починав працювати. При зменшенні дози активність знижувалася, але разом з нею і ефективність. Тому в 2003 році FDA (Американська адміністрація з контролю за ліками і харчовими продуктами) тимчасово заборонила клінічні тести з впровадженням ретровірусів. Їх застосування було дозволено тільки для зцілення серйозних захворювань, коли інші методи неефективні.

В даний час Державний інститут мед дослідницьких робіт (Англія) проводить тестування способів доставки в клітки здорових генів замість дефектних для хворих на муковісцидоз. Доставляти їх конкретно в клітинки легенів будуть жирові бульбашки, в які і укладені здорові сегменти ДНК. Досвід почався практично кілька місяців назад, і результатів поки немає. Але вчені розраховують, що генна терапія дозволить прибрати причину захворювання.

Результати є!

Вобщем, труднощі компенсуються успіхами, які, швидше, можна назвати реальним науковим проривом в цій області. Ось тільки деякі з них.

За статистикою, склероз в початковій стадії спостерігаються практично у кожного мешканця великого міста починаючи з 20 років. Це хвороба викликає звуження просвіту судин наростаючими на їх стінах бляшки холестеринів. Проблемою вигодовування нових кровоносних судин займаються відразу кілька російських наукових центрів: Бакулевскій, Чазова і Інститут стовбурових клітин людини. В останньому вчені запропонували робити ін`єкцію спеціального гена VEGF 165, який формує в цитоплазмі білок, що відповідає за створення нових судин. У підсумку вони рівномірно розростаються, формуючи капілярну мережу по обидва боки від місця звуження, і кровотік відновлюється.

Повна втрата зору (сліпота Лебера) - хвороба, що викликається дефектним геном RPE65. За його вини в сітківці гинуть і не відновлюються світлочутливі клітини, в результаті людина поступово повністю втрачає здатність бачити. Англійські лікарі знайшли спосіб здолати хворобу. Одному з власних пацієнтів з діагнозом сліпота Лебера вони повернули зір. За допомогою вузької голки в сітківку був введений вірус, що несе в собі здоровий ген. Досвід виявився вдалим.

А вчені з Інституту Каліфорнії намагаються вилікувати природжену глухоту, викликану генетичним недоліком. Втрата слуху відбувається в результаті пошкодження волоскових клітин у внутрішньому вусі, і цей процес до недавнього часу вважався необоротним. Але, виявилося, їх можна повернути, якщо провести терапію геном VGLUT3, «відповідає» за слух. Поки досвід провели на мишах. В результаті генної терапії гризунам повернулася здатність чути. Наступний етап - апробація способу на людині.

факти

Кожна людина є носієм 5-7 генетичних мутацій, які, при щасливому збігу обставин, можуть ніколи не проявитися. Якщо ж обоє батьків є носіями схожих дефектних генів, можливість розвитку захворювання у малюка дуже велика.

Китай - єдина країна в світі, в якій дозволений до використання 1-ий комерційний продукт для проведення генної терапії. Він являє собою комплекс «аденовірусні носій - ген р53» і призначений для лікування лускатого раку шкіри. Його розробка коштувала компанії більше 9,6 мільйона доларів. В процесі 5-річних клінічних випробувань у 64% пацієнтів з запущеними випадками раку відзначена повна регресія пухлини, а у 32% - часткова.

Три стратегії генної терапії:

Відновлення функції (при рецесивних спадкових захворюваннях). Коли клітки якогось гена втрачають працездатність, для лікування необхідно цю функцію повернути. В клітинку доставляється ген, здатний забезпечувати відсутню активність.
Пригнічення функції (при інфекціях або пухлинних трансформаціях). Нерідко хвороба викликається зайвої активністю, нехарактерною звичайної клітинці. Тоді її пригнічують.
Посилення імунної відповіді (при інфекціях і пухлинах). Клітини видозмінять, щоб посилити реакцію організму на непотрібні явища. Модифікація здійснюється введенням нової генетичної інформації або в клітини, проти яких бажають збільшити імунну відповідь, або в клітинки імунної системи, за допомогою яких бажають посилити цей ефект.