A genetikai hibák génterápiás kompenzációjának típusai. A 21. század génterápiája és orvoslása. Nem csodaszer, hanem perspektíva

Bevezetés

Évről évre egyre több cikk jelenik meg tudományos folyóiratokban az orvosi klinikai kutatásokról, amelyekben így vagy úgy, a különböző gének bevitelén alapuló kezelést - génterápiát - alkalmaztak. Ez az irány a biológia olyan jól fejlődő ágaiból nőtt ki, mint a molekuláris genetika és a biotechnológia.

Gyakran, amikor a hagyományos (konzervatív) módszereket már kipróbálták, a génterápia segíthet a betegek túlélésében, sőt teljes gyógyulásában. Ez vonatkozik például az örökletes monogén betegségekre, vagyis azokra, amelyeket egyetlen gén hibája okoz, valamint sok másra is. Vagy például a génterápia segíthet és mentheti meg a végtagot azoknak a betegeknek, akiknek az alsó végtagjaiban beszűkült a vaszkuláris lumen, és ennek következtében a környező szövetekben tartós ischaemia alakul ki, vagyis ezek a szövetek erős hiányt szenvednek. tápanyagok és oxigén, amelyeket általában a vér szállít a testen keresztül. Az ilyen betegeket gyakran lehetetlen sebészeti beavatkozásokkal és gyógyszeres kezeléssel kezelni, de ha a sejteket lokálisan több fehérjefaktor kidobására kényszerítik, ami befolyásolná az új erek kialakulását és csírázását, akkor az ischaemia sokkal kevésbé lesz kifejezett és a beteg élete sokkal könnyebbé válik.

Génterápia ma úgy definiálható, mint a betegségek kezelése olyan módon, hogy géneket juttatnak a betegek sejtjébe azzal a céllal, hogy génhibákat célozzanak meg, vagy új funkciókat kölcsönözzenek a sejteknek. A génterápiás módszerek első klinikai próbáira a közelmúltban – 1989. május 22-én – került sor a rák diagnosztizálására. Az első olyan örökletes betegség, amelyre a génterápiás módszereket alkalmazták, az örökletes immunhiány volt.

Évről évre nő a sikeresen elvégzett klinikai vizsgálatok száma különböző betegségek génterápiával történő kezelésére, és 2014 januárjára elérte a 2 ezret.

Ugyanakkor a génterápia modern kutatása során szem előtt kell tartani, hogy a gének manipulálásának vagy a „kevert” (rekombináns) DNS következményei in vivo(latin szó szerint "élő") nem tanulmányozták kellőképpen. Az ezen a területen a legfejlettebb kutatási szinttel rendelkező országokban, különösen az Egyesült Államokban, a szenzoros DNS-szekvenciákat használó orvosi protokollokat a megfelelő bizottságok és bizottságok kötelezően felülvizsgálják. Az Egyesült Államokban ezek a Rekombináns DNS Tanácsadó Bizottság (RAC) és az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA), a projektet ezt követően az Országos Egészségügyi Intézet igazgatójának kötelező jóváhagyásával.

Tehát úgy döntöttünk, hogy ez a kezelés azon alapul, hogy ha egyes testszövetekből hiányzik néhány egyedi fehérjefaktor, akkor ez korrigálható a megfelelő fehérjéket kódoló gének bejuttatásával ezekbe a szövetekbe, és minden többé-kevésbé csodálatos lesz. Magukat a fehérjéket nem lehet beadni, mert a szervezetünk azonnal nem gyenge immunreakcióval reagál, és a hatás időtartama nem lenne elegendő. Most dönteni kell a gén sejtekbe történő bejuttatásának módjáról.

Transzfekció sejteket

Kezdetben érdemes bevezetni néhány kifejezés definícióját.

A génszállítást köszönhetően vektor egy DNS-molekula, amelyet „hordozóként” használnak a genetikai információ sejtbe történő mesterséges átviteléhez. Sokféle vektor létezik: plazmid, vírus, valamint kozmidok, phasmidok, mesterséges kromoszómák stb. Alapvetően fontos, hogy a vektorok (különösen a plazmidok) rendelkezzenek jellemző tulajdonságaikkal:

1. Replikációs eredet (ori)- az a nukleotidszekvencia, amelyből a DNS duplikációja kezdődik. Ha a vektor-DNS nem duplikálható (replikálható), akkor a kívánt terápiás hatás nem érhető el, mert az intracelluláris nukleáz enzimek egyszerűen gyorsan hasítják, és a mátrixok hiánya miatt sokkal kevesebb fehérjemolekula keletkezik ezáltal. Meg kell jegyezni, hogy ezek a pontok minden biológiai fajra specifikusak, vagyis ha feltételezzük, hogy a vektor-DNS-t bakteriális tenyészetben való szaporodásával (és nem csak kémiai szintézissel, ami általában sokkal drágább) nyerik, akkor két a replikáció kezdőpontjai külön szükségesek - emberek és baktériumok számára;

2. Korlátozási oldalak- specifikus rövid szekvenciák (általában palindrom), amelyeket speciális enzimek (restrikciós endonukleázok) ismernek fel, és bizonyos módon levágják - "ragadós végek" kialakulásával (1. ábra).

1. ábra „ragadós végek” kialakulása restrikciós enzimek részvételével

Ezekre a helyekre azért van szükség, hogy a vektor-DNS-t (ami valójában egy "üres") a kívánt terápiás génekkel egyetlen molekulába ligálják. Az ilyen, két vagy több részből összevarrt molekulát "rekombinánsnak" nevezik;

3. Világos, hogy a rekombináns DNS-molekulából több millió példányt szeretnénk megszerezni. Ismétlem, ha bakteriális sejtkultúráról van szó, akkor ezt a DNS-t el kell izolálni. A probléma az, hogy nem minden baktérium nyeli le a számunkra szükséges molekulát, néhányan pedig nem. A két csoport megkülönböztetése érdekében beépítik a vektor DNS-be szelektív markerek- bizonyos vegyi anyagokkal szemben ellenálló területek; most ha ugyanezeket az anyagokat hozzáadják a környezethez, akkor csak azok maradnak életben, amelyek ellenállnak nekik, a többiek pedig meghalnak.

Ez a három komponens mind a legelső mesterségesen szintetizált plazmidban megfigyelhető (2. ábra).

2. ábra

Maga a plazmidvektor bizonyos sejtekbe való bejuttatásának folyamata az ún transzfekció... A plazmid egy meglehetősen rövid és általában kör alakú DNS-molekula, amely egy baktériumsejt citoplazmájában található. A plazmidok nem kapcsolódnak a bakteriális kromoszómához, attól függetlenül képesek replikálódni, a baktériumok kibocsáthatják a környezetbe, vagy éppen ellenkezőleg, felszívódnak (abszorpciós folyamat - átalakítás). A plazmidok segítségével a baktériumok genetikai információt cserélhetnek, például rezisztenciát adhatnak át bizonyos antibiotikumokkal szemben.

A plazmidok természetesen léteznek a baktériumokban. De senki sem akadályozhatja meg a kutatót abban, hogy mesterségesen szintetizáljon egy plazmidot, amely rendelkezik a számára szükséges tulajdonságokkal, hogy belevarrjon egy inszert gént, és bejuttassa a sejtbe. Ugyanabba a plazmidba különböző inszertek varrhatók .

Génterápiás módszerek

Két fő megközelítés létezik, amelyek a célsejtek természetében különböznek egymástól:

1. Magzat, amelyben a zigótába (megtermékenyített petesejtbe) vagy az embrióba a fejlődés korai szakaszában idegen DNS kerül be; ugyanakkor várható, hogy a bevitt anyag bejut a recipiens összes sejtjébe (sőt az ivarsejtekbe is, biztosítva ezzel a következő generációba való átadást). Nálunk valójában tilos;

2. Szomatikus, amelyben a genetikai anyag a már megszületett nem ivarsejtekbe kerül, és nem kerül át a nemi sejtekbe.

Génterápia in vivo klónozott (sokszorozott) és meghatározott módon csomagolt DNS-szekvenciák közvetlen bejuttatásán alapul a páciens bizonyos szöveteibe. A génbetegségek in vivo kezelésében különösen ígéretesnek tűnik a gének aeroszolos vagy injekciós vakcinák segítségével történő bejuttatása. Az aeroszolos génterápiát általában tüdőbetegségek (cisztás fibrózis, tüdőrák) kezelésére fejlesztették ki.

A génterápiás program kidolgozását számos szakasz előzi meg. Ez a megfelelő gén szövetspecifikus expressziójának alapos elemzése (azaz egy bizonyos fehérje szintézise a génmátrixon egy bizonyos szövetben), és az elsődleges biokémiai hiba azonosítása, valamint a szerkezet vizsgálata, fehérjetermékének működését és intracelluláris eloszlását, valamint a kóros folyamat biokémiai elemzését. Mindezeket az adatokat figyelembe veszik a megfelelő orvosi protokoll összeállításakor.

Fontos, hogy a génkorrekciós sémák összeállításakor a transzfekció hatékonysága, az elsődleges biokémiai hiba korrekciójának mértéke sejttenyésztési körülmények között ( in vitro,"kémcsőben"), és ami különösen fontos, in vivoállatokon – biológiai modellek. Csak ezután indulhat el a klinikai vizsgálati program. .

Terápiás gének közvetlen szállítása és sejthordozói

Számos módszer létezik az idegen DNS eukarióta sejtbe történő bejuttatására: egyesek a fizikai feldolgozástól (elektroporáció, magnetofekció stb.), mások a hordozóként használt kémiai anyagok vagy biológiai részecskék (például vírusok) felhasználásától függenek. Rögtön meg kell jegyezni, hogy a kémiai és fizikai módszereket általában kombinálják (például elektroporáció + liposzómákkal burkolt DNS)

Közvetlen módszerek

1. A kémiai alapú transzfekció több típusba sorolható: ciklodextrin anyag, polimerek, liposzómák vagy nanorészecskék felhasználásával (kémiai vagy virális funkcionalizálással, azaz felületmódosítással vagy anélkül).
a) Az egyik legolcsóbb módszer a kalcium-foszfát alkalmazása. 10-100-szorosára növeli a DNS sejtekbe történő beépülésének hatékonyságát. A DNS erős komplexet képez a kalciummal, amely biztosítja annak hatékony felszívódását. Hátránya, hogy a sejtmag csak a DNS 1-10%-át éri el. Alkalmazott módszer in vitro DNS humán sejtekbe történő átvitelére (3. ábra);

3. ábra

b) Erősen elágazó szerves molekulák – dendrimer – alkalmazása DNS megkötésére és sejtbe átvitelére (4. ábra);

4. ábra

c) A DNS transzfekciójának egyik nagyon hatékony módszere a liposzómákon keresztül történő bejuttatása – kisméretű, membránnal körülvett testek, amelyek összeolvadhatnak a sejtes citoplazmatikus membránnal (CPM), amely egy kettős lipidréteg. Az eukarióta sejtek esetében a transzfekció hatékonyabban történik kationos liposzómákkal, mivel a sejtek érzékenyebbek rájuk. Az eljárásnak saját neve van - lipofection. Ezt a módszert ma az egyik legbiztonságosabbnak tartják. A liposzómák nem toxikusak és nem immunogének. A liposzómákkal végzett génátvitel hatékonysága azonban korlátozott, mivel az általuk a sejtekbe bevitt DNS-t általában azonnal felveszik a lizoszómák és elpusztítják. A DNS liposzómák segítségével emberi sejtekbe történő bejuttatása ma a terápia fő dolga. in vivo(5. ábra);

5. ábra

d) Egy másik módszer kationos polimerek, például dietil-amino-etil-dextrán vagy polietilénimin alkalmazása. A negatív töltésű DNS-molekulák pozitív töltésű polikationokhoz kötődnek, és ez a komplex endocitózissal tovább jut a sejtbe. A DEAE-dextrán megváltoztatja a plazmamembrán fizikai tulajdonságait, és serkenti ennek a komplexnek a sejt általi felszívódását. A módszer fő hátránya, hogy a DEAE-dextrán nagy koncentrációban mérgező. A módszer nem terjedt el széles körben a génterápiában;

e) Hisztonok és más sejtmagfehérjék segítségével. Ezek a sok pozitív töltésű aminosavat (Lys, Arg) tartalmazó fehérjék természetesen segítenek egy hosszú DNS-lánc tömörítésében egy viszonylag kis sejtmagba.

2. Fizikai módszerek:

a) Az elektroporáció nagyon népszerű módszer; a membrán permeabilitása azonnali növekedést ér el annak a ténynek köszönhetően, hogy a sejtek intenzív elektromos mező rövid hatásának vannak kitéve. Kimutatták, hogy optimális körülmények között a transzformánsok száma elérheti a túlélő sejtek 80%-át. Embereknél ma már nem alkalmazzák (6. ábra).

6. ábra

b) "Sejtpréselés" - 2013-ban feltalált módszer. Lehetővé teszi molekulák eljuttatását a sejtekhez a sejtmembrán "puha összenyomásával". A módszer kizárja a toxicitás vagy a célpont helytelen kezelésének lehetőségét, mivel nem függ külső anyagoktól vagy elektromos mezőktől;

c) Sonoporáció - idegen DNS sejtekbe történő mesterséges átvitelének módszere ultrahanggal ható hatásokkal, ami a sejtmembrán pórusainak felnyílását okozza;
d) Optikai transzfekció - olyan eljárás, amelyben egy apró lyukat (körülbelül 1 mikron átmérőjű) készítenek a membránon egy erősen fókuszált lézerrel;
e) A hidrodinamikus transzfekció genetikai konstrukciók, fehérjék stb. a kapillárisok és az intercelluláris folyadék szabályozott nyomásnövekedésével, ami a sejtmembránok permeabilitásának rövid távú növekedését és átmeneti pórusok kialakulását okozza bennük. Ezt a szövetbe történő gyors injekcióval hajtják végre, míg a szállítás nem specifikus. Szállítási hatékonyság a vázizomzatban - 22-60% ;

f) DNS mikroinjektálás - vékony üveg mikrotubulusok (d = 0,1-0,5 mikron) segítségével állati sejtek sejtmagjába. Hátránya a módszer bonyolultsága, nagy a valószínűsége a sejtmag vagy a DNS elpusztításának; korlátozott számú sejt transzformálható. Embereknél nem használják.

3. Részecske alapú módszerek.

a) Közvetlen megközelítés a transzfekcióhoz – génpisztoly, miközben a DNS-t inert szilárd anyagokkal (általában arany, wolfram) nanorészecskévé kapcsolják, amely aztán a célsejtek magjaiba irányítva "lő". Ezt a módszert alkalmazzák in vitroés in vivo gének bejuttatására, különösen az izomszövet sejtjeibe, például olyan betegségben, mint a Duchenne-izomdystrophia. Az aranyrészecskék mérete 1-3 mikron (7. ábra).

7. ábra

b) Magnetofection – olyan módszer, amely a mágnesesség erőit használja a DNS célsejtekhez való eljuttatására. Először a nukleinsavakat (NK) kapcsolják össze a mágneses nanorészecskékkel, majd mágneses tér hatására a részecskék bejutnak a sejtbe. A hatásfok közel 100%, egyértelműen nem mérgező. 10-15 percen belül a részecskék regisztrálódnak a sejtben - ez sokkal gyorsabb, mint más módszerek.
c) Impalection ("impalement", szó szerint "impament" + "fertőzés") - nanoanyagokat, például szén nanocsöveket és nanoszálakat használó szállítási módszer. Ebben az esetben a sejteket szó szerint átszúrja egy nanofibrillák ágya. A „nano” előtag a nagyon kis méretüket (a méter milliárdod részén belül) jelöli (8. ábra).

8. ábra

Külön érdemes kiemelni egy olyan módszert, mint az RNS-transzfekció: nem DNS kerül a sejtbe, hanem RNS-molekulák - ezek "utódjai" a fehérje bioszintézis láncában; ezzel aktiválódnak a speciális fehérjék, amelyek az RNS-t rövid darabokra vágják – az ún. kis interferáló RNS (siRNS). Ezek a fragmentumok más fehérjékhez kötődnek, és végső soron ez a megfelelő gének sejt általi expressziójának gátlásához vezet. Így lehetséges blokkolni azon gének működését a sejtben, amelyek jelenleg több kárt okoznak, mint használnak. Az RNS-transzfekció széles körben alkalmazható, különösen az onkológiában.

A plazmidvektorok segítségével történő génszállítás alapelveit tárgyaljuk. Most áttérhet a vírusos módszerek mérlegelésére. A vírusok nem sejtes életformák, leggyakrabban fehérjehéjba csomagolt nukleinsavmolekulából (DNS vagy RNS) állnak. Ha a vírus genetikai anyagából kivágjuk mindazokat a betegségek kialakulását okozó szekvenciákat, akkor az egész vírust is sikeresen génünk „hordozójává” alakíthatjuk.

A DNS sejtbe vírus által közvetített bejuttatásának folyamatát ún transzdukció.
A gyakorlatban a retrovírusokat, az adenovírusokat és az adeno-asszociált vírusokat (AAV) használják leggyakrabban. Az első lépés az, hogy kitaláljuk, mi legyen az ideális jelölt a vírusok közötti transzdukcióhoz. A kritériumok a következők:

Stabil;
... nagy kapacitású, azaz elegendő mennyiségű DNS-t tartalmaz;
... közömbös a sejt metabolikus útvonalaihoz képest;
... pontos - ideális esetben a genomját a gazdaszervezet sejtmag genomjának egy meghatározott lokuszába kell integrálnia stb.

A való életben nagyon nehéz legalább néhány pontot összevonni, ezért általában az egyes esetek külön-külön mérlegelésekor történik a választás (9. ábra).

9. ábra

A felsorolt három leggyakrabban használt vírus közül az AAV a legbiztonságosabb és egyben legpontosabb is. Szinte egyetlen hátrányuk a viszonylag kis kapacitásuk (kb. 4800 bp), amely azonban sok gén számára elegendőnek bizonyul. .

A fenti módszerek mellett gyakran alkalmazzák a génterápiát sejtterápiával kombinálva: először tápközegbe ültetik bizonyos emberi sejtek tenyészetét, majd valamilyen módon a szükséges géneket juttatják a sejtekbe. , egy ideig tenyésztik, majd ismét átültetik a gazdaszervezetbe. Ennek eredményeként a sejtek visszaállíthatók normál tulajdonságaikba. Így például módosították az emberi fehérvérsejteket (leukocitákat) leukémia esetén (10. ábra).

10. ábra

A gén sorsa a sejtbe jutás után

Mivel a vírusvektorok esetében minden többé-kevésbé egyértelmű, tulajdonságaikból adódóan hatékonyabb a gének eljuttatása a végső célhoz - a sejtmaghoz, ezért a plazmidvektor sorsán fogunk kitérni.

Ebben a szakaszban elértük, hogy a DNS átjutott az első nagy gáton - a sejt citoplazmatikus membránján.

Továbbá, más anyagokkal kombinálva, héjas vagy anélkül, el kell érnie a sejtmagot, hogy egy speciális enzim - RNS polimeráz - hírvivő RNS (mRNS) molekulát szintetizáljon egy DNS-mátrixon (ezt a folyamatot ún. átírás). Csak ezt követően az mRNS belép a citoplazmába, komplexet képez a riboszómákkal, és a genetikai kód szerint polipeptidet szintetizálnak - például egy vaszkuláris növekedési faktort (VEGF), amely bizonyos terápiás funkciót kezd betölteni ( ebben az esetben elindítja az érelágazás folyamatát az ischaemiára hajlamos szövetekben) ...

Ami a bejuttatott gének expresszióját illeti a kívánt típusú sejtekben, ezt a problémát a transzkripció szabályozó elemei oldják meg. Azt a szövetet, amelyben az expresszió megtörténik, gyakran egy szövetspecifikus enhanszer ("fokozó" szekvencia) és egy specifikus promoter (az a nukleotidszekvencia, amelyből az RNS-polimeráz szintézisét megkezdi) kombinációja határozza meg, amely indukálható. ... Ismeretes, hogy a génaktivitás módosítható in vivo külső jelek, és mivel az enhanszerek bármilyen génnel működhetnek, a vektorokba is bevihetők szigetelők, amelyek az enhanszer elhelyezkedésétől függetlenül segítik a működését és funkcionális gátként működhetnek a gének között. Mindegyik enhanszer tartalmaz egy sor kötőhelyet a fehérjefaktorok aktiválásához vagy elnyomásához. A promóterek segítségével a génexpresszió szintjét is szabályozhatja. Például vannak metallotionein vagy hőmérséklet-érzékeny promoterek; hormonvezérelt promóterek.

A génexpresszió a genomban elfoglalt helyétől függ. A legtöbb esetben a meglévő vírusos módszerek csak egy gén véletlenszerű beépüléséhez vezetnek a genomba. Ennek a függőségnek a kiküszöbölésére a vektorok megalkotásakor a gént olyan ismert nukleotidszekvenciákkal látják el, amelyek lehetővé teszik a gén kifejeződését, függetlenül attól, hogy a genomba hol van beépítve.

A transzgén expressziójának szabályozásának legegyszerűbb módja, ha olyan indikátor promoterrel látjuk el, amely érzékeny az olyan fiziológiai jelekre, mint a glükóz felszabadulás vagy a hipoxia. Az ilyen „endogén” szabályozórendszerek hasznosak lehetnek bizonyos helyzetekben, például az inzulintermelés glükózfüggő szabályozásának megvalósításában. Megbízhatóbbak és sokoldalúbbak az "exogén" kontrollrendszerek, amikor a génexpressziót farmakológiailag szabályozzák egy kis gyógyszermolekula bejuttatásával. Jelenleg 4 fő kontrollrendszer ismeretes – a tetraciklin (Tet), egy rovarszteroid, az ekdizon vagy analógjai, a progesztin-ellenes gyógyszer, a mayfpristone (RU486) és a kémiai dimerizálók, például a rapamicin és analógjai által szabályozottak. Mindegyik magában foglalja a transzkripciós aktivációs domén gyógyszerfüggő toborzását a kívánt gént vezető fő promóterhez, de különböznek ennek a toborzásnak a mechanizmusaiban. .

Következtetés

Az adatok áttekintése arra enged következtetni, hogy a világ számos laboratóriumának erőfeszítései ellenére minden már ismert és tesztelt in vivoés in vitro A vektorrendszerek messze nem tökéletesek . Ha az idegen DNS szállításának problémája in vitro gyakorlatilag megoldott, és eljuttatása különböző szövetek célsejtjébe in vivo sikeresen megoldott (elsősorban receptorfehérjéket, köztük bizonyos szövetekre specifikus antigéneket hordozó konstrukciók létrehozásával), akkor a meglévő vektorrendszerek egyéb jellemzői - integrációs stabilitás, szabályozott expresszió, biztonság - még komoly fejlesztésekre szorulnak.

Ez mindenekelőtt az integráció stabilitását érinti. A genomba való integrációt eddig csak retrovirális vagy adeno-asszociált vektorok alkalmazásával sikerült elérni. A stabil integráció hatékonysága növelhető génkonstrukciók, például receptor-mediált rendszerek fejlesztésével, vagy kellően stabil episzómális vektorok (vagyis a sejtmagokban hosszú távú tartózkodásra képes DNS-struktúrák) létrehozásával. Az utóbbi időben különös figyelmet fordítanak a mesterséges emlős kromoszómákon alapuló vektorok létrehozására. A közönséges kromoszómák fő szerkezeti elemeinek jelenléte miatt az ilyen mini-kromoszómák hosszú ideig megmaradnak a sejtekben, és képesek a gén működéséhez szükséges teljes méretű (genomiális) géneket és azok természetes szabályozó elemeit hordozni. megfelelően, a megfelelő szövetben és a megfelelő időben.

A gén- és sejtterápia ragyogó távlatokat nyit az elveszett sejtek és szövetek helyreállítására, valamint a szervek genetikailag módosított tervezésére, amely kétségtelenül jelentősen kibővíti az orvosbiológiai kutatások módszereinek arzenálját, és új lehetőségeket teremt az emberi élet megőrzésében és meghosszabbításában.

Emellett a génterápia vívmányait áttekintve megismerheti a modern orvostudomány lehetőségeit a kromoszóma-rendellenességek kezelésében. Ez az irány a genetikai anyag emberi szervezetbe történő átvitelének megvalósításán alapul, feltéve, hogy a gént különféle módszerekkel juttatják el az úgynevezett célsejtekhez.

Előjegyzési jelzések

Az örökletes betegségek kezelését csak a betegség pontos diagnózisa esetén végezzük. Ugyanakkor a terápiás intézkedések kijelölése előtt számos elemzést végeznek annak megállapítására, hogy mely hormonok és egyéb anyagok termelődnek a szervezetben feleslegben, és melyek azok mennyisége, amelyek nem elegendőek a leghatékonyabb dózis kiválasztásához. gyógyszerek.

A gyógyszerek szedése során folyamatosan figyelemmel kísérik a beteg állapotát, és szükség esetén módosítják a kezelés menetét.

Általában az ilyen betegeknek egy életen át vagy hosszú ideig kell szedniük a gyógyszereket (például a test növekedési folyamatának végéig), és szigorúan és folyamatosan be kell tartaniuk az étrendi ajánlásokat.

Ellenjavallatok

A terápia kidolgozásakor figyelembe veszik a lehetséges egyéni ellenjavallatokat, és szükség esetén bizonyos gyógyszereket másokkal helyettesítenek.

Ha bizonyos örökletes betegségek miatt szerv- vagy szövetátültetés mellett döntenek, számolni kell a műtét utáni negatív következmények kockázatával.

A génterápia az orvostudomány egyik gyorsan fejlődő területe, amely magában foglalja az ember kezelését egészséges gének bejuttatásával a szervezetbe. Sőt, a tudósok szerint a génterápia segítségével lehetséges a hiányzó gén hozzáadása, korrigálása vagy pótlása, ezáltal javítva a szervezet sejtszintű működését, normalizálva a beteg állapotát.

A tudósok szerint a bolygó 200 millió embere ma potenciális jelölt a génterápiára, és ez a szám folyamatosan növekszik. És nagyon örvendetes, hogy a folyamatban lévő vizsgálatok keretében már több ezer beteg részesült gyógyíthatatlan betegségek kezelésében.

Ebben a cikkben arról lesz szó, hogy a génterápia milyen feladatokat tűz ki maga elé, milyen betegségek kezelhetők ezzel a módszerrel, és milyen problémákkal kell szembenézniük a tudósoknak.

Ahol génterápiát alkalmaznak

A génterápiát eredetileg súlyos örökletes betegségek, például a Huntington-kór, a cisztás fibrózis (cisztás fibrózis) és bizonyos fertőző betegségek leküzdésére tervezték. 1990 azonban, amikor a tudósoknak sikerült kijavítaniuk a hibás gént, és a páciens szervezetébe juttatva legyőzni a cisztás fibrózist, valóban forradalmi jelentőségűvé vált a génterápia területén. Világszerte emberek milliói kaptak reményt a korábban gyógyíthatatlannak tartott betegségek kezelésére. És bár egy ilyen terápia a fejlődés kezdetén van, lehetőségei még a tudományos világban is meglepőek.

Így például a cisztás fibrózis mellett a modern tudósok sikereket értek el az olyan örökletes patológiák elleni küzdelemben, mint a hemofília, az enzimopátia és az immunhiány. Ezenkívül a génterápia lehetővé teszi bizonyos rákos megbetegedések, valamint szívpatológiák, idegrendszeri betegségek, sőt sérülések, például idegkárosodás elleni küzdelmet is. Így a génterápia rendkívül súlyos betegségekkel foglalkozik, amelyek korai halálozáshoz vezetnek, és gyakran nincs más kezelésük, mint a génterápia.

A génterápia elve

Az orvosok a genetikai információkat használják hatóanyagként, pontosabban az ilyen információkat hordozó molekulákat. Ritkábban RNS-nukleinsavakat használnak erre, és gyakrabban - DNS-sejteket.

Minden ilyen sejtnek van egy úgynevezett "xerox" - egy mechanizmusa, amellyel a genetikai információkat fehérjékké fordítja. A megfelelő génnel rendelkező sejt, és a másoló megszakítás nélkül működik, a génterápia szempontjából egészséges sejt. Minden egészséges sejt eredeti gének teljes könyvtárával rendelkezik, amelyeket az egész szervezet helyes és összehangolt munkájához használ fel. Ha azonban bármilyen okból egy fontos gén elveszik, akkor ezt a veszteséget nem lehet helyreállítani.

Ez okozza a súlyos genetikai betegségek, például a Duchenne-izomdystrophia kialakulását (ezzel a beteg izombénulása előrehalad, és a legtöbb esetben nem éli meg a 30 éves kort, légzésleállás következtében hal meg). Vagy egy kevésbé végzetes helyzet. Például egy bizonyos gén "lebomlása" ahhoz a tényhez vezet, hogy a fehérje nem látja el funkcióit. És ez lesz a hemofília kialakulásának oka.

Ezekben az esetekben a génterápia jön segítségül, melynek feladata egy gén normál másolatának eljuttatása a beteg sejtbe, és egy sejt "másolóba" kerülése. Ebben az esetben a sejt munkája javul, és talán az egész szervezet működése helyreáll, aminek köszönhetően az ember megszabadul egy súlyos betegségtől, és meghosszabbíthatja életét.

Milyen betegségeket kezel a génterápia?

Hogyan segít valójában a génterápia az emberen? A tudósok szerint körülbelül 4200 olyan betegség létezik a világon, amelyek a gének hibás működése következtében alakulnak ki. Ebben a tekintetben az orvostudomány ezen területének lehetőségei egyszerűen hihetetlenek. Sokkal fontosabb azonban az, amit az orvosok eddig elértek. Természetesen van ezen az úton is elég nehézség, de ma már számos helyi győzelem különíthető el.

Például a modern tudósok megközelítéseket dolgoznak ki a szívkoszorúér-betegség gének segítségével történő kezelésére. De ez egy hihetetlenül gyakori betegség, amely sokkal több embert érint, mint a veleszületett patológiák. Végül a szívkoszorúér-betegséggel küzdő személy olyan állapotba kerül, ahol a génterápia jelentheti az egyetlen megváltást.

Sőt, ma gének segítségével kezelik a központi idegrendszer károsodásával járó patológiákat. Ezek olyan betegségek, mint az amiotrófiás laterális szklerózis, az Alzheimer-kór vagy a Parkinson-kór. Érdekes módon vírusokat használnak ezeknek a betegségeknek a kezelésére, amelyek hajlamosak megtámadni az idegrendszert. Tehát a herpeszvírus segítségével citokinek és növekedési faktorok kerülnek az idegrendszerbe, amelyek lelassítják a betegség kialakulását. Ez szemléletes példája annak, hogyan dolgoznak fel a laboratóriumban egy kórokozó vírust, amely általában betegséget okoz, megfosztva a betegséget hordozó fehérjéket, és kazettaként használják, amely gyógyító anyagokat juttat az idegekbe, és ezáltal az idegrendszer javára hat. egészség, az emberi élet meghosszabbítása.

Egy másik súlyos örökletes betegség a koleszterinszint, amely az emberi szervezetet a koleszterinszint szabályozásának képtelenségéhez vezeti, aminek következtében a zsír felhalmozódik a szervezetben, és megnő a szívinfarktus és az agyvérzés kockázata. A probléma megoldása érdekében a szakemberek eltávolítják a máj beteg részét, és kijavítják a sérült gént, megállítva a koleszterin további felhalmozódását a szervezetben. Ezt követően a korrigált gént egy semlegesített hepatitis vírusba helyezik, és segítségével visszaküldik a májba.

Olvassa el még:

Pozitív fejlemények vannak az AIDS elleni küzdelemben. Nem titok, hogy az AIDS-et az emberi immunhiány-vírus okozza, amely tönkreteszi az immunrendszert, és megnyitja a kaput a szervezetben a halálos betegségek előtt. A modern tudósok már tudják, hogyan kell megváltoztatni a géneket úgy, hogy azok ne gyengítsék az immunrendszert, hanem elkezdjék megerősíteni, hogy ellenálljanak a vírusnak. Ezeket a géneket vérátömlesztéssel juttatják be.

A génterápia a rák ellen is hatásos, különösen a bőrrák (melanoma) ellen. Az ilyen betegek kezelése magában foglalja a tumor nekrózis faktorokkal rendelkező gének bejuttatását, azaz rákellenes fehérjét tartalmazó gének. Sőt, manapság agyrák kezelésére is folynak kísérletek, ahol a rosszindulatú sejtek érzékenységét növelő információt tartalmazó gént fecskendeznek be beteg betegekbe.

A Gaucher-kór egy súlyos örökletes betegség, amelyet egy gén mutációja okoz, amely gátolja egy speciális enzim, a glükocerebrozidáz termelését. Ebben a gyógyíthatatlan betegségben szenvedőknél a lép és a máj megnagyobbodik, és a betegség előrehaladtával a csontok elkezdenek összeomlani. A tudósoknak már sikerült olyan gént juttatniuk az ilyen betegek szervezetébe, amelyek ezen enzim termelésére vonatkozó információkat tartalmaznak.

Íme egy másik példa. Nem titok, hogy a vak embert élete végéig megfosztják attól, hogy vizuális képeket észleljen. A veleszületett vakság egyik oka az úgynevezett Leber-sorvadás, amely valójában egy génmutáció. A mai napig a tudósok 80 vak ember látási képességét adták vissza egy módosított adenovírus segítségével, amely egy „működő” gént juttatott el a szem szöveteibe. A tudósoknak egyébként néhány évvel ezelőtt sikerült meggyógyítaniuk kísérleti majmok színvakságát úgy, hogy egészséges emberi gént juttattak az állat szemének retinájába. És a közelmúltban egy ilyen műtét lehetővé tette az első betegek számára a színvakság gyógyítását.

Beszédes, hogy a géninformáció vírusok segítségével történő átadásának módja a legoptimálisabb, hiszen a vírusok maguk is megtalálják célpontjaikat a szervezetben (a herpeszvírus biztosan megtalálja az idegsejteket, a hepatitis vírus pedig a májat). Ennek a génbejuttatási módszernek azonban van egy jelentős hátulütője is – a vírusok immunogének, ami azt jelenti, hogy a szervezetbe jutva az immunrendszer elpusztíthatja őket, mielőtt még munkájuk lenne, vagy akár erőteljes immunválaszt válthatnak ki a szervezetben. csak rontja az egészségi állapotot.

Van egy másik módszer is a génanyag szállítására. Ez egy körkörös DNS-molekula vagy plazmid. Jól spiráloz, nagyon tömör lesz, ami lehetővé teszi a tudósok számára, hogy kémiai polimerbe "csomagolják", és beépítsék a sejtbe. A vírusokkal ellentétben a plazmid nem vált ki immunválaszt a szervezetben. Ez a módszer azonban kevésbé alkalmas, mert 14 nap elteltével a plazmidot eltávolítják a sejtből, és a fehérjetermelés leáll. Vagyis ilyen módon a gént hosszú ideig kell bevinni, amíg a sejt "gyógyul".

Így a modern tudósok két hatékony módszerrel rendelkeznek a gének "beteg" sejtekhez való eljuttatására, és a vírusok alkalmazása előnyösebbnek tűnik. Mindenesetre az orvos választja meg a végső döntést az egyik vagy másik módszer kiválasztásáról, a páciens testének reakciója alapján.

A génterápia előtt álló kihívások

Megállapítható, hogy a génterápia az orvostudomány egy rosszul tanulmányozott területe, amely számos kudarccal és mellékhatással jár, és ez óriási hátránya. Van azonban egy etikai probléma is, mert sok tudós kategorikusan ellenzi az emberi test genetikai szerkezetébe való beavatkozást. Éppen ezért ma nemzetközi tilalom van érvényben a nemi sejtek, valamint a beültetés előtti csírasejtek génterápiában történő felhasználására. Ez azért történik, hogy megakadályozzuk a nem kívánt génváltozásokat és mutációkat utódainkban.

A többit illetően a génterápia nem sért semmilyen etikai normát, mert olyan súlyos és gyógyíthatatlan betegségek elleni küzdelemre szolgál, amelyekben a hivatalos orvoslás egyszerűen tehetetlen. És ez a génterápia fő előnye.
Vigyázz magadra!

A "gyermekének genetikai betegsége van" úgy hangzik, mint egy mondat. De nagyon gyakran a genetikusok jelentősen segíthetnek egy beteg gyermeken, sőt bizonyos betegségeket teljesen kompenzálnak. A „Pokrovsky” PBSK Bulatnikova Maria Alekseevna Orvosi Központ neurológus-genetikusa a kezelés modern lehetőségeiről beszél.

Mennyire gyakoriak a genetikai betegségek?

A molekuláris diagnosztika terjedésével kiderült, hogy a genetikai betegségek száma sokkal magasabb, mint azt korábban gondolták. Sok szívbetegségnek, fejlődési rendellenességnek, neurológiai rendellenességnek, mint kiderült, genetikai okai vannak. Ebben az esetben kifejezetten genetikai betegségekről (nem hajlamokról) beszélek, vagyis olyan állapotokról, amelyeket egy vagy több gén mutációja (lebomlása) okoz. A statisztikák szerint az Egyesült Államokban a neurológiai betegek akár egyharmada is kórházban van genetikai rendellenességek következtében. Ezeket a következtetéseket nemcsak a molekuláris genetika rohamos fejlődése és a genetikai elemzés lehetőségei vonták le, hanem az új neuroimaging módszerek, például az MRI megjelenése is. Az MRI segítségével megállapítható, hogy melyik agyterület elváltozása vezet a gyermekben kialakult rendellenességhez, és gyakran születési sérülés gyanúja esetén olyan szerkezeti elváltozásokat találunk, amelyek nem szenvedett szülésben, akkor felmerül egy feltételezés a betegség genetikai természetéről, a szervek helytelen képződéséről ... A legújabb kutatások eredményei szerint a zavartalan genetikával járó nehéz szülés hatása is kompenzálható az első életévekben.

Mit adnak a betegség genetikai természetére vonatkozó ismeretek?

A betegség genetikai okainak ismerete korántsem haszontalan – ez nem egy mondat, hanem egy módja annak, hogy megtaláljuk a megfelelő módszert a rendellenesség kezelésére és kijavítására. Számos betegséget ma már sikeresen kezelnek, mások számára a genetika hatékonyabb terápiákat kínálhat, amelyek jelentősen javítják a gyermek életminőségét. Természetesen vannak olyan jogsértések, amelyeket az orvosok még nem tudnak legyőzni, de a tudomány nem áll meg, és minden nap új kezelési módszerek jelennek meg.

A praxisomban volt egy nagyon tipikus eset. Egy 11 éves gyerek neurológushoz fordult agyi bénulás miatt. A hozzátartozók vizsgálatakor és kihallgatásakor felmerült a betegség genetikai természetének gyanúja, ami be is igazolódott. Szerencsére ennél a gyermeknél már ebben a korban is kezelhető a felismert betegség, és a kezelési taktika változtatásával jelentős javulást lehetett elérni a gyermek állapotában.

Jelenleg folyamatosan nő azoknak a genetikai betegségeknek a száma, amelyek megnyilvánulása kompenzálható. A leghíresebb példa a fenilketonúria. Fejlődési késleltetéssel, oligofréniával nyilvánul meg. A fenilalanin nélküli étrend időben történő kijelölésével a gyermek teljesen egészségesen nő fel, és 20 év után az étrend súlyossága csökkenthető. (Ha szülészeti kórházban vagy egészségügyi központban szül, gyermekét élete első napjaiban megvizsgálják PKU-ra.

Az ilyen betegségek száma jelentősen megnőtt. A leucinosis is az anyagcsere-betegségek csoportjába tartozik. Ebben a betegségben a kezelést az élet első hónapjaiban kell előírni (nagyon fontos, hogy ne késsünk), mivel a károsodott anyagcsere mérgező termékei gyorsabban károsítják az idegszövetet, mint a fenilketonuria esetén. Sajnos, ha a betegséget három hónapos korban állapítják meg, lehetetlen teljesen kompenzálni a megnyilvánulásait, de javítható a gyermek életminősége. Természetesen szeretném, ha ez a betegség is bekerülne a szűrőprogramba.

A neurológiai rendellenességek oka gyakran meglehetősen heterogén genetikai elváltozások, éppen azért, mert sok van belőlük, olyan nehéz olyan szűrőprogramot létrehozni, amely az összes ismert betegség időben történő kimutatására szolgál.

Ide tartoznak az olyan betegségek, mint a Pompe-féle, Grover-kór, Felidbacher-kór, Rett-szindróma stb. A betegség enyhébb lefolyása sok esetben fordul elő.

A betegség genetikai természetének megértése lehetővé teszi, hogy a kezelést a rendellenesség okára irányítsa, és ne csak kompenzálja azokat, ami sok esetben komoly sikereket, sőt a baba gyógyulását is lehetővé teszi.

Milyen tünetek utalhatnak a betegség genetikai természetére?

Először is, ez a gyermek fejlődésének késése, beleértve az intrauterin (egyes becslések szerint 50-70%), myopathiák, autizmus, refrakter epilepsziás rohamok, a belső szervek bármilyen rendellenessége. Az agybénulás oka lehet genetikai rendellenesség is, általában ilyenkor a betegség atipikus lefolyásáról beszélnek az orvosok. Ha orvosa genetikai vizsgálat elvégzését javasolja, ne halassza el, ebben az esetben az idő nagyon drága. Az elhalványuló terhesség, a szokásos vetélések, beleértve a rokonoktól származó vetéléseket is jelezhetik a genetikai rendellenességek lehetőségét. Nagyon kiábrándító, amikor a betegséget túl későn észlelik, és már nem lehet korrigálni.

Ha a betegséget nem kezelik, a szülőknek tudniuk kell róla?

A gyermekben előforduló betegség genetikai természetének ismerete elkerüli a többi beteg gyermek megjelenését ebben a családban. Valószínűleg ez az oka annak, hogy már a terhesség tervezésének szakaszában is érdemes genetikai tanácsadásra járni, ha valamelyik gyermeknek fejlődési rendellenességei, súlyos betegségei vannak. A modern tudomány lehetővé teszi mind a prenatális, mind a beültetés előtti genetikai diagnosztikát, ha van információ a betegségről, amelynek kockázata fennáll. Ebben a szakaszban nem lehet azonnal ellenőrizni az összes lehetséges genetikai betegséget. Még az egészséges családok sem mentesek a genetikai rendellenességekkel küzdő gyermekek megjelenésétől, ahol mindkét szülő nem hallott semmilyen betegségről. A recesszív gének több tíz generáción keresztül továbbadhatók, és a párodban találkoznak a felével (lásd az ábrát).

Mindig a genetikához kell fordulni?

A genetikai vizsgálatot a probléma fennállása alapján kell elvégezni, ha Ön vagy orvosa gyanítja. Nem kell minden esetre megvizsgálni egy egészséges gyermeket. Sokan azt mondják, hogy a terhesség alatt minden szűrésen átestek, és minden rendben volt, de itt... Ebben az esetben meg kell érteni, hogy a szűrővizsgálatok célja a leggyakoribb genetikai betegségek azonosítása (és nagyon hatékony) - Down, A fentebb tárgyalt Patau és Edwards betegségek, az egyes gének mutációi ilyen vizsgálattal nem határozhatók meg.

Mi az előnye a központodnak?

Minden genetikai központnak megvan a maga szakterülete, inkább a benne dolgozó orvosok szakterülete. Például első végzettségem szerint gyermekneurológus vagyok. Nálunk is van terhességi problémákra szakosodott genetikusunk. A fizetős központ előnye, hogy az orvos több időt tud a páciensére fordítani (egy rendelés két órás, a probléma megoldásának keresése általában ezután is folytatódik). Nem kell félni a genetikustól, ez csak egy szakember, aki olyan diagnózist állíthat fel, amely lehetővé teszi egy reménytelennek tűnő betegség gyógyítását.

„Egészségügyi folyóirat leendő szülőknek”, 2014. évi 3. szám (7).

A genetika Izraelben gyorsan fejlődik, vannak progresszív módszerek az örökletes betegségek diagnosztizálására és kezelésére. Folyamatosan bővül a szakirányú tanulmányok köre, bővül a laboratóriumi bázis és az egészségügyi dolgozók képzettsége. Az a képesség, hogy a lehető legkorábban diagnosztizálják és megkezdjék az örökletes rendellenességek komplex kezelését, Izraelben a gyermekek kezelését a legigényesebb és leghatékonyabbá teszi.

Genetikai betegségek diagnosztizálása

Az örökletes betegségek kezelése lehet radikális és palliatív, de először pontos diagnózist kell felállítani. A legújabb technikák alkalmazásának köszönhetően a Tel Aviv Sourasky Medical Center (Ichilov klinika) szakemberei sikeresen diagnosztizálják, pontos diagnózist készítenek, és átfogó ajánlásokat adnak a további kezelési tervhez.

Meg kell érteni, hogy ha a radikális beavatkozás lehetetlen, az orvosok erőfeszítései egy kis beteg életminőségének javítására irányulnak: szociális alkalmazkodás, életfunkciók helyreállítása, külső hibák kijavítása stb. A tünetek enyhítése, a további intézkedések feltérképezése és az egészségi állapot későbbi változásainak előrejelzése mind lehetséges a pontos diagnózis felállítása után. Gyorsan elvégezheti a vizsgálatot, és megerősítheti a genetikai rendellenesség jelenlétét az Ichilov klinikán, majd a betegnek átfogó kezelést ír elő az azonosított betegségre.

A Sourasky Központ nemcsak gyermekek, hanem leendő szülők és várandós nők számára is kínál tesztelést és vizsgálatot. Egy ilyen vizsgálat különösen ajánlott bonyolult személyes vagy családi kórtörténettel rendelkező személyek számára. A tanulmány megmutatja az egészséges utódok születésének valószínűségét, majd az orvos további terápiás intézkedéseket határoz meg. Az örökletes rendellenességek gyermekre való átvitelének veszélyét a lehető legpontosabban állapítják meg a legújabb technológiák segítségével.

A genetikai patológiás gyermekek és az örökletes rendellenességekkel babát váró párok már az anamnézis összegyűjtése és a diagnózis felállítása során komplex kezelésben részesülnek.

Gyermekgenetikai diagnosztika Ichilovnál

Az újszülöttek akár 6%-ának is van örökletes fejlődési rendellenessége, egyes gyermekeknél a genetikai rendellenességek jeleit később észlelik. Néha elég, ha a szülők tudnak a fennálló veszélyről, hogy elkerüljék a gyermekre veszélyes helyzeteket. A vezető izraeli szakemberek genetikai konzultációi segítenek a rendellenességek korai stádiumban történő meghatározásában és a kezelés időben történő megkezdésében.

Ez magában foglalja a következő gyermekek betegségeit:

malformáció vagy többszörös fejlődési rendellenességek és rendellenességek (idegcső-hibák, ajakhasadék, szívhibák);
mentális retardáció, például autizmus, egyéb, ismeretlen etimológiájú fejlődési rendellenességek, a gyermek tanulási érzékenységének hiánya;
veleszületett strukturális agyi rendellenességek;
érzékszervi és anyagcsere-rendellenességek;
diagnosztizált és ismeretlen genetikai rendellenességek;
kromoszóma-rendellenességek.

A veleszületett betegségek között megkülönböztetik egy adott gén mutációit, amelyek generációról generációra adódnak. Ezek közé tartozik a talaszémia, a cisztás fibrózis és a myopathiák bizonyos formái. Más esetekben az örökletes rendellenességek oka a kromoszómák számának vagy szerkezetének megváltozása. Az ilyen mutációt a gyermek örökölheti az egyik szülőtől, vagy spontán módon, az intrauterin fejlődés szakaszában keletkezhet. A kromoszóma-rendellenességek szembetűnő példája a Down-kór vagy a retinoblasztóma.

A gyermekek örökletes rendellenességeinek korai diagnosztizálására az Ichilov orvosi központ különféle laboratóriumi kutatási módszereket alkalmaz:

molekuláris, amely lehetővé teszi a magzat méhen belüli fejlődésének szakaszában a DNS eltérésének megállapítását;
citogenetikai, amelyben a kromoszómákat különböző szövetekben vizsgálják;
biokémiai, amely metabolikus eltéréseket állapít meg a szervezetben;
klinikai, elősegítve az előfordulás okainak feltárását, a kezelés és a megelőzés elvégzését.

Az orvosok feladata a komplex kezelés felírása és a genetikai betegség lefolyásának nyomon követése mellett a betegség jövőbeni előfordulásának előrejelzése.

Gyermekkori genetikai betegségek kezelése

Izraelben a gyermekek kezelése számos tevékenységből áll. Mindenekelőtt laboratóriumi vizsgálatokat végeznek a diagnózis megerősítésére vagy kezdeti diagnosztizálására. A szülőknek felajánlják a leginnovatívabb technológiai fejlesztési módszereket a genetikai mutációk azonosítására.

A tudomány jelenleg összesen 600 genetikai rendellenességet ismer, ezért a gyermek időben történő szűrése segít a betegség azonosításában és a megfelelő kezelés megkezdésében. Az újszülött genetikai vizsgálata az egyik oka annak, hogy a nők inkább az Ichilov (Sourasky) klinikán szülnek.

Újabban hiábavaló dolognak tartották az örökletes betegségek kezelését, így a genetikai betegségeket egy mondatnak tekintették. Jelenleg jelentős előrelépés történt, a tudomány nem áll meg, és az izraeli genetikusok a legújabb kezelési rendszereket kínálják a gyermek fejlődésének ilyen eltéréseire.

A genetikai betegségek nagyon heterogének jellemzők, ezért a kezelést a beteg klinikai megnyilvánulásainak és egyéni paramétereinek figyelembevételével írják elő. Sok esetben előnyben részesítik a fekvőbeteg kezelést. Az orvosoknak képesnek kell lenniük a kisbeteg legkiterjedtebb vizsgálatára, gyógyszeres kezelési rend kiválasztására, és ha szükséges, műtétet is végezzenek.

A hormon- és immunterápia helyes kiválasztásához átfogó vizsgálatra és a beteg gondos megfigyelésére van szükség. A terápiás időpontok időpontja is egyéni, a gyermek állapotától és életkorától függően. Egyes esetekben a szülők részletes tervet kapnak a további eljárásokról és a beteg megfigyeléséről. A gyermeknek olyan gyógyszereket választanak ki, amelyek enyhítik a betegség megnyilvánulásait, az étrendet és a fizioterápiát.

A kezelési folyamat fő irányai a Sourasky Központban

A gyermekek genetikai rendellenességeinek kezelése összetett és hosszadalmas folyamat. Néha lehetetlen teljesen gyógyítani az ilyen betegségeket, de a kezelést három fő irányban végzik.

Az etiológiai módszer a leghatékonyabb, az egészségügyi rendellenességek okaira irányul. A génkorrekció legújabb módszere a sérült DNS-darab izolálása, klónozása és egy egészséges komponens beillesztése az eredeti helyére. Ez a legígéretesebb és leginnovatívabb módszer az örökletes egészségügyi problémák kezelésére. Ma a feladat rendkívül nehéznek számít, de már számos indikációra alkalmazzák.
A patogenetikai módszer befolyásolja a szervezet belső folyamatait. Ebben az esetben hatással van a kóros genomra, a páciens fiziológiai és biokémiai állapotának minden rendelkezésre álló módszerével korrekciója van.
A tüneti hatásmód a fájdalom, a negatív állapotok enyhítésére és a betegség további fejlődésének akadályozására irányul. Ezt az irányt önmagában vagy más típusú kezelésekkel kombinálva alkalmazzák, de azonosított génzavarok esetén mindig előírják. A farmakológia a betegségek megnyilvánulásainak enyhítésére szolgáló gyógyszerek széles skáláját kínálja. Ezek görcsoldók, fájdalomcsillapítók, nyugtatók és egyéb gyógyszerek, amelyeket csak orvosi rendelés után szabad adni a gyermeknek.
Néha sebészeti módszerre van szükség a gyermek testének külső hibáinak és belső anomáliáinak kijavításához. A műtét indikációit nagyon óvatosan írják elő. Néha hosszas előzetes kivizsgálás és kezelés szükséges ahhoz, hogy a kis beteget felkészítsék a műtétre.

Az izraeli gyermekek kezelésének pozitív példájaként egy gyakori genetikai betegségre, az autizmusra vonatkozó statisztikákat említhetjük. Az Ichilov-Sourasky kórházban az anomáliák korai felismerése (hat hónapos kortól) lehetővé tette, hogy a gyermekek 47%-a normálisan fejlődjön a jövőben. A többi vizsgált gyermeknél feltárt jogsértéseket az orvosok jelentéktelennek ítélték, és nem igényeltek orvosi beavatkozást.

Javasoljuk a szülőknek, hogy ne esjenek pánikba, ha aggasztó tünetek vagy nyilvánvaló eltérések jelentkeznek gyermekeik egészségi állapotában. Próbálja meg a lehető leghamarabb felvenni a kapcsolatot a klinikával, ajánlásokat és átfogó tanácsokat kapni a további intézkedésekről.

Itthon " Szülés utáni időszak" Genetikai betegségek kezelése. Génterápia: a genetikai betegségek kezelése Gyógyíthatók-e a genetikai betegségek?

A tágabb értelemben vett humán génterápia egy funkcionálisan aktív gén(ek) sejtekbe történő bejuttatását foglalja magában a genetikai hiba kijavítása érdekében. Az örökletes betegségek kezelésére kétféle kezelés lehetséges. Az első esetben a szomatikus sejtek (a reproduktív sejteken kívüli sejtek) genetikai átalakuláson mennek keresztül. Ebben az esetben a genetikai hiba korrekciója egy adott szervre vagy szövetre korlátozódik. A második esetben a csíravonali sejtek (sperma vagy petesejtek) vagy a megtermékenyített petesejtek (zigóták) genotípusát úgy változtatják meg, hogy a belőlük fejlődő egyed összes sejtje "korrigált" génekkel rendelkezik. A csíravonal sejteket alkalmazó génterápia eredményeként a genetikai változások nemzedékről nemzedékre öröklődnek.

Szomatikus sejt génterápiás politika.

1980-ban az Egyesült Államok katolikus, protestáns és zsidó közösségeinek képviselői nyílt levelet írtak az elnöknek, amelyben felvázolták nézeteiket a géntechnológia emberrel kapcsolatos alkalmazásáról. Egy Elnöki Bizottság és egy Kongresszusi Bizottság jött létre a kérdés etikai és társadalmi dimenzióinak felmérésére. Ezek nagyon fontos kezdeményezések voltak, hiszen az Egyesült Államokban a közérdeket sértő programok végrehajtása gyakran ilyen bizottságok javaslatai alapján történik. Mindkét bizottság végső véleményében egyértelmű határvonalat húztak a szomatikus sejtek génterápiája és a csíravonal-sejtek génterápiája között. A szomatikus sejt génterápiát a szervátültetéshez hasonlóan standard orvosi beavatkozások közé sorolták. Ezzel szemben a csíravonal-génterápiát technológiailag nagyon összetettnek és etikailag kihívást jelentőnek ítélték, hogy késedelem nélkül megkezdjék gyakorlati alkalmazását. Arra a következtetésre jutottak, hogy egyértelmű szabályokat kell kidolgozni a szomatikus sejtek génterápiája terén végzett kutatásra; ilyen dokumentumok kidolgozását a csíravonal génterápiához korainak tartották. Minden illegális tevékenység leállítása érdekében úgy döntöttek, hogy leállítanak minden kísérletet a csíravonal-sejtek génterápiája terén.

1985-re elkészült a "Szomatikus sejtek génterápiája terén végzett kísérleti kérelmek elkészítésének és benyújtásának szabályzata" című dokumentum. Minden információt tartalmazott arról, hogy milyen adatokat kell bemutatni az emberi szomatikus sejtek génterápiájával kapcsolatos kísérletek jóváhagyására irányuló kérelemben. A rekombináns DNS-sel végzett laboratóriumi kutatásra vonatkozó szabályokon alapult; csak orvosbiológiai célokra lettek adaptálva.

Az orvosbiológiai jogszabályokat az 1970-es években felülvizsgálták és kiegészítették. válaszul arra, hogy 1972-ben publikálták az amerikai Nemzeti Egészségügyi Szolgálat alabamai, 400 írástudatlan afroamerikai szifiliszben szenvedő betegcsoportján végzett 40 éves kísérletének eredményeit. A kísérletet a meghatározott szexuális úton terjedő betegség természetes fejlődésének tanulmányozására állítottuk fel, kezelésre nem került sor. Az Egyesült Államokban sokakat megdöbbentett a hír egy ilyen szörnyű tapasztalatról a tájékozatlan embereken. A Kongresszus azonnal véget vetett a kísérletnek, és törvényt fogadott el, amely megtiltja az ilyen kutatásokat.

A szomatikus sejtek génterápiájával kapcsolatos kísérletezésre engedélyt kérő személyekhez intézett kérdések között a következők szerepeltek:

1. Mi az a betegség, amelyet kezelni kell?
2. Mennyire súlyos?
3. Vannak-e alternatív kezelések?
4. Mennyire veszélyes a javasolt kezelés a betegek számára?
5. Mennyi a valószínűsége a kezelés sikerének?
6. Hogyan választják ki a betegeket a klinikai vizsgálatokra?
7. Ez a kiválasztás pártatlan és reprezentatív lesz?
8. Hogyan tájékoztatják a betegeket a vizsgálatról?
9. Milyen tájékoztatást kell adni nekik?
10. Hogyan szerezhető be a beleegyezésük?
11. Hogyan garantálható a betegek információinak és kutatásainak bizalmas kezelése?

Amikor a génterápiás kísérletek még csak elkezdődtek, a legtöbb klinikai vizsgálati kérelmet először annak az intézménynek az etikai bizottsága bírálta el, ahol a kutatást végezni akarták, majd csak ezután küldték el a Humán Génterápiás Albizottsághoz. Utóbbi a pályázatokat tudományos és orvosi jelentőségük, a hatályos szabályoknak való megfelelés, az érvek hitelessége szempontjából értékelte. Ha a kérelmet elutasították, azt a szükséges megjegyzésekkel együtt visszaküldték. Az előterjesztők a javaslatot felülvizsgálhatják és felülvizsgálhatják. Ha jóváhagyták, a génterápiás albizottság nyilvános megjegyzésekben tárgyalta ugyanezeket a kritériumokat. A pályázat ezen szintű jóváhagyását követően az Albizottság igazgatója jóváhagyta, és aláírta a klinikai vizsgálatokra vonatkozó felhatalmazást, amely nélkül nem indulhattak el. Ez utóbbi esetben kiemelt figyelmet fordítottak a termék beszerzésének módjára, tisztaságának minőség-ellenőrzésének módszereire, valamint arra, hogy milyen preklinikai vizsgálatokat végeztek a termék biztonsága érdekében.

De mivel a kérelmek száma idővel nőtt, és a génterápia az egyik kommentátor szavaival élve „az orvostudomány nyerő jegyévé” vált, a kezdeti jóváhagyási eljárást szükségtelenül időigényesnek és feleslegesnek ítélték. Következésképpen 1997 után a Génterápiás Albizottság már nem tartozott azon ügynökségek közé, amelyek felügyelték a humán génterápia területén végzett kutatásokat. Ha az albizottság létezik, nagy valószínűséggel a humán génterápiával kapcsolatos etikai kérdések megvitatására szolgáló fórumok szervezője lesz. Időközben megszűnt az a követelmény, hogy a génterápia területén minden alkalmazást nyilvánosan meg kell vitatni. A biológiai termékek előállításának és felhasználásának ellenőrzéséért felelős ügynökség bizalmasan végez minden szükséges értékelést annak biztosítása érdekében, hogy a fejlesztők tulajdonosi jogait tiszteletben tartsák. Jelenleg az emberi génterápia biztonságos orvosi eljárásnak számít, bár nem különösebben hatékony. A korábbi aggodalmak eloszlottak, és az emberi betegségek kezelésének egyik fő új megközelítésévé vált.

A legtöbb szakértő megfelelőnek tartja a humán szomatikus sejt génterápiás kísérletek jóváhagyási eljárását az Egyesült Államokban; garantálja a betegek pártatlan kiválasztását és tudatosságát, valamint minden manipuláció megfelelő végrehajtását, anélkül, hogy kárt okozna a betegeknek és az emberi populáció egészének. A génterápiás vizsgálatok lefolytatásának szabályait más országokban is kidolgozzák. Az Egyesült Államokban ez az egyes javaslatok gondos mérlegelése eredményeként történt. Ahogy a génterápiás albizottságok által 1989 januárjában szervezett meghallgatás egyik résztvevője, Dr. Walter a következőket mondta: "Nem tudok más orvosbiológiai tudományról vagy technológiáról, amelyet olyan alaposan teszteltek volna, mint a génterápiát."

A hibás gének felhalmozódása a következő generációkban.

Az a vélemény, hogy a genetikai betegségek szomatikus sejtek génterápiájával történő kezelése elkerülhetetlenül az emberi populáció génállományának romlásához vezet. Azon az elgondoláson alapul, hogy a hibás gén gyakorisága egy populációban generációról generációra nő, mivel a génterápia megkönnyíti a mutáns gének átvitelét a következő generációba azoktól az emberektől, akik korábban nem tudtak utódokat nemzeni, vagy nem tudtak. túlélni a pubertásig. Ez a hipotézis azonban tévesnek bizonyult. A populációgenetika szerint több ezer év kell ahhoz, hogy a hatékony kezelés hatására jelentősen megnőjön egy káros vagy halálos gén előfordulási gyakorisága. Tehát, ha 100 000 életképes újszülött közül egyben előfordul valamilyen ritka genetikai betegség, akkor a hatékony génterápia megkezdése után körülbelül 2 000 évnek kell eltelnie ahhoz, hogy ennek a betegségnek a gyakorisága megduplázódjon, 1:50 000-hez.

Amellett, hogy a letális gén gyakorisága nemzedékről nemzedékre alig növekszik, a rászorulók hosszú távú kezelésének eredményeként az egyes egyedek genotípusa is változatlan marad. Ezt a kérdést az evolúció történetéből vett példával illusztrálhatjuk. A főemlősök, így az ember sem képesek szintetizálni a létfontosságú C-vitamint, azt külső forrásból kell beszerezniük. Így elmondhatjuk, hogy mindannyian genetikailag hibásak vagyunk ennek a létfontosságú anyagnak a génjében. Ezzel szemben a kétéltűek, hüllők, madarak és nem főemlősök emlősök szintetizálják a C-vitamint. Egy genetikai hiba azonban, amely a C-vitamin bioszintézisének képtelenségét okozza, nem "gátolta" a főemlősök sikeres fejlődését évmilliók során. Hasonlóképpen, más genetikai hibák kijavítása sem vezet az „egészségtelen” gének jelentős felhalmozódásához a következő generációkban.

Génterápia csíravonal sejtekhez.

A humán csíravonal-sejtek génterápiájának területén ma már szigorúan tilos kísérleteket végezni, de el kell ismerni, hogy bizonyos genetikai betegségek csak így gyógyíthatók. Az emberi csíravonal-sejtek génterápiájának módszertana még nem alakult ki kellőképpen. Kétségtelen azonban, hogy az állatokon végzett génmanipulációs módszerek kifejlesztésével és a beültetés előtti embriók diagnosztikai vizsgálatával ez a hiány pótolható lesz. Ráadásul, mivel a szomatikus sejtek génterápiája egyre rutinszerűbb eljárássá válik, ez hatással lesz az emberek emberi csíravonal-sejtek génterápiájához való hozzáállására, és egy idő után szükségessé válik annak tesztelése. Csak remélni tudjuk, hogy addigra minden, a génterápia emberi csírasejtekre gyakorolt gyakorlati alkalmazásának következményeihez kapcsolódó probléma megoldódik, beleértve a társadalmi és biológiai problémákat is.

Úgy gondolják, hogy az emberi génterápia segíthet súlyos egészségügyi állapotok kezelésében. Valójában számos testi és mentális rendellenesség korrekciójára képes, bár továbbra sem világos, hogy a társadalom elfogadhatónak fogja-e találni a génterápia ilyen alkalmazását. Mint minden más feltörekvő orvosi terület, az emberi csíravonal sejtek génterápiája is sok kérdést vet fel, nevezetesen:

1. Mennyibe kerül a humán csíravonal sejtek génterápiás módszereinek kidolgozása és megvalósítása?
2. Meg kell-e határoznia a kormánynak az orvosi kutatások prioritásait?
3. A csíravonal sejtek génterápiájának kiemelt fejlesztése az egyéb kezelési módszerek keresésének visszaszorulásához vezet?
4. El lehet érni minden olyan beteget, akinek szüksége van rá?
5. Kaphat-e egy magánszemély vagy cég kizárólagos jogokat meghatározott betegségek kezelésére génterápia alkalmazásával?

Emberklónozás.

A közvélemény érdeklődése az emberi klónozás lehetősége iránt az 1960-as években támadt, miután megfelelő kísérleteket végeztek békákkal és varangyokkal. Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy a megtermékenyített petesejt magja helyettesíthető egy differenciálatlan sejt magjával, és az embrió normálisan fejlődik. Így elvileg lehetséges egy élőlény differenciálatlan sejtjeiből magokat izolálni, bejuttatni ugyanazon organizmus megtermékenyített petékébe, és a szülővel azonos genotípusú utódokat szerezni. Más szavakkal, mindegyik leszármazott organizmus az eredeti donorszervezet genetikai klónjának tekinthető. Az 1960-as években. úgy tűnt, hogy a technikai lehetőségek hiánya ellenére sem volt nehéz a béka klónozásának eredményeit az emberre extrapolálni. Sok cikk jelent meg a témában a sajtóban, sőt tudományos-fantasztikus műveket is írtak. Az egyik történet az áruló módon meggyilkolt amerikai elnök, John F. Kennedy klónozásáról szólt, de a legnépszerűbb téma a gazemberek klónozása volt. Az emberi klónozásról szóló művek nemcsak valószínűtlenek voltak, hanem azt a téves és nagyon veszélyes elképzelést is hirdették, hogy az ember személyisége, jelleme és egyéb tulajdonságai kizárólag a genotípusának köszönhetők. Valójában az ember mint ember mind génjei, mind környezeti feltételei, különösen a kulturális hagyományok hatására alakul ki. Például az ördögi rasszizmus, amelyet Hitler hirdetett, egy szerzett viselkedési tulajdonság, amelyet nem határoz meg egyetlen gén vagy ezek kombinációja sem. Más környezetben, eltérő kulturális jellemzőkkel, egy „klónozott Hitler” nem feltétlenül alakított volna olyan embert, mint az igazi Hitler. Hasonlóképpen, egy „Teréz anya klónja” nem feltétlenül „tehetne” olyan nővé, aki életét a kalkuttai szegények és betegek megsegítésének szentelte.

Az emlősök szaporodásbiológiai módszereinek fejlődésével és a különféle transzgenikus állatok létrejöttével egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy az emberi klónozás a nem is olyan távoli jövő kérdése. A találgatás 1997-ben vált valósággá, amikor klónoztak egy Dolly nevű birkát. Ehhez egy donor vemhes juh differenciált sejtjének magját használtuk fel. A Dolly "létrehozásához" használt módszertani megközelítés elvileg alkalmas bármely emlős klónjának megszerzésére, beleértve az embert is. És még ha más emlősöknél nem is működik, úgy tűnik, nem kell túl sok kísérletezés egy megfelelő módszer kidolgozásához. Ennek eredményeként az emberi klónozás azonnal a genetika és a biológiai orvoslás etikai problémáit érintő vita tárgyává válik.

Kétségtelen, hogy az emberi klónozás összetett és ellentmondásos kérdés. Egyesek számára elfogadhatatlannak tűnik a már létező egyén másolatának kísérleti manipulációval történő létrehozásának gondolata. Mások úgy vélik, hogy a klónozott egyed a korkülönbség ellenére ugyanaz, mint egy egypetéjű iker, ezért a klónozás nem eleve rosszindulatú, bár lehet, hogy nem is annyira szükséges. A klónozásnak pozitív egészségügyi és társadalmi haszna lehet, ami kivételes esetekben indokolja a végrehajtását. Például egy beteg gyermek szülei számára létfontosságú lehet. Az emberi klónozási kísérletekért való felelősséget sok országban törvény szabályozza, és tilos minden emberi klónozással kapcsolatos kutatás. Az ilyen korlátozások elegendőek ahhoz, hogy kizárják az emberek klónozásának lehetőségét. Az emberi klónozás elkerülhetetlenségének kérdése azonban minden bizonnyal felmerül majd.

Jegyzet!

Ezt a munkát a népszerű tudományos cikkek versenyére a „Legjobb kritika” kategóriában mutatták be.

Halálos karmok

Az emberiség már korszakunk előtt szembesült ezzel a titokzatos betegséggel. A tudósok a világ különböző részein próbálták megérteni és kezelni: az ókori Egyiptomban - Ebers, Indiában - Sushruta, Görögország - Hippokratész. Mindannyian és sok más orvos egy veszélyes és súlyos ellenséggel – a rákkal – küzdött. És bár ez a csata a mai napig tart, nehéz eldönteni, van-e esély a teljes és végső győzelemre. Végtére is, minél többet tanulmányozzuk a betegséget, annál gyakrabban merülnek fel kérdések - lehetséges-e teljesen gyógyítani a rákot? Hogyan kerüljük el a betegségeket? Lehetséges a kezelés gyors, megfizethető és olcsó?

Hippokratésznek és megfigyelésének köszönhetően (ő volt az, aki látta a hasonlóságot a daganat és a rák csápjai között) a kifejezés megjelent az ókori orvosi értekezésekben. karcinóma(görög carcinos) ill folyami rák(latin rák). Az orvosi gyakorlatban a rosszindulatú daganatokat többféleképpen osztályozzák: karcinómák (hámszövetekből), szarkómák (kötő-, izomszövetekből), leukémia (a vérben és a csontvelőben), limfómák (nyirokrendszerben) és mások (a nyirokrendszerben alakulnak ki). más típusú sejtek, például glióma – agyrák). De a mindennapi életben a "rák" kifejezés népszerűbb, ami bármilyen rosszindulatú daganatot jelent.

Mutációk: meghalni vagy örökké élni?

Számos genetikai tanulmány kimutatta, hogy a rákos sejtek megjelenése genetikai változások eredménye. A DNS-replikáció (másolás) és javítás (hibajavítás) hibái a gének megváltozásához vezetnek, beleértve azokat is, amelyek a sejtosztódást szabályozzák. A genom károsodásához, illetve a jövőben a mutációk megszerzéséhez hozzájáruló fő tényezők az endogén (metabolizmus során keletkező szabad gyökök támadása, egyes DNS-bázisok kémiai instabilitása) és exogének (ionizáló és UV sugárzás, kémiai rákkeltő anyagok) . Amikor a mutációk rögzülnek a genomban, elősegítik a normál sejtek rákos sejtekké történő átalakulását. Az ilyen mutációk főként a protoonkogénekben fordulnak elő, amelyek általában serkentik a sejtosztódást. Ennek eredményeként egy tartósan "bekapcsolt" gént lehet kapni, és nem áll le a mitózis (osztódás), ami valójában rosszindulatú átalakulást jelent. Ha inaktiváló mutációk fordulnak elő olyan génekben, amelyek rendesen gátolják a proliferációt (tumorszuppresszor gének), akkor az osztódás feletti kontroll elveszik, és a sejt „halhatatlanná” válik (1. ábra).

1. ábra A rák genetikai modellje: vastagbélrák. Az első lépés az APS gén két alléljának elvesztése vagy inaktiválása az ötödik kromoszómán. Ismert adenomatosus polyposis (FAP) esetén egy APC génmutáció öröklődik. Mindkét allél elvesztése jóindulatú adenomák kialakulásához vezet. A jóindulatú adenoma 12., 17., 18. kromoszómáján a későbbi génmutációk rosszindulatú daganattá alakulhatnak át. Egy forrás: .

Nyilvánvaló, hogy bizonyos rákos megbetegedések kialakulása a legtöbb vagy akár az összes gén változásával jár, és különböző módon mehet végbe. Ebből az következik, hogy minden daganatot biológiailag egyedi tárgynak kell tekinteni. Ma már léteznek speciális genetikai információs adatbázisok a rákkal kapcsolatban, amelyek 20 daganattípushoz tartozó 8207 szövetmintából 1,2 millió mutáció adatait tartalmazzák: a Cancer Genome Atlas és a Catalog of Somatic Mutations in Cancer (COSMIC)).

A gének meghibásodásának eredménye az ellenőrizetlen sejtosztódás, és a következő szakaszokban - a véren és a nyirokereken keresztül a különböző szervekbe és testrészekbe metasztázisok. Ez egy meglehetősen összetett és aktív folyamat, amely több szakaszból áll. Az egyes rákos sejteket elválasztják az elsődleges fókusztól, és a véren keresztül a testen keresztül jutnak el. Ezután speciális receptorok segítségével az endothel sejtekhez kötődnek, és olyan proteinázokat expresszálnak, amelyek lebontják a mátrixfehérjéket és pórusokat képeznek az alapmembránban. Az extracelluláris mátrix elpusztítása után a rákos sejtek mélyen az egészséges szövetekbe vándorolnak. Az autokrin stimuláció következtében osztódnak, csomópontot képeznek (1-2 mm átmérőjű). Táplálkozás hiányában a csomó sejtjeinek egy része elpusztul, és az ilyen "alvó" mikrometasztázisok hosszú ideig látens állapotban maradhatnak a szerv szöveteiben. Kedvező körülmények között a csomópont növekszik, a sejtekben aktiválódik a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor (VEGF) és a fibroblaszt növekedési faktor (FGFb) génje, és beindul az angiogenezis (erek képződése) (2. ábra).

A sejtek azonban speciális mechanizmusokkal vannak felvértezve, amelyek megvédik a daganatok kialakulását:

Hagyományos módszerek és hátrányaik

Ha a szervezet védekező rendszere meghibásodik, és a daganat ennek ellenére elkezdett fejlődni, csak az orvosok beavatkozása menthet meg. Az orvosok hosszú ideig három fő „klasszikus” terápiát alkalmaztak:

sebészeti (a daganat teljes eltávolítása). Akkor használják, ha a daganat kicsi és jól lokalizált. A rosszindulatú daganattal érintkező szövetek egy részét is eltávolítják. A módszert metasztázisok jelenlétében nem alkalmazzák;
sugárzás - a daganat radioaktív részecskékkel történő besugárzása a rákos sejtek osztódásának megállítása és megakadályozása érdekében. Az egészséges sejtek is érzékenyek erre a sugárzásra, és gyakran elhalnak;
kemoterápia - olyan gyógyszereket alkalmaznak, amelyek gátolják a gyorsan osztódó sejtek növekedését. A gyógyszerek negatív hatással vannak a normál sejtekre is.

A fenti megközelítések nem mindig menthetik meg a beteget a ráktól. A sebészi kezelés során gyakran egyetlen rákos sejtek maradnak vissza, a daganat visszaeshet, a kemoterápiával, sugárkezeléssel pedig olyan mellékhatások lépnek fel (csökkent immunitás, vérszegénység, hajhullás stb.), amelyek súlyos következményekkel járnak, és gyakran a a beteg halála. A hagyományos gyógymódok azonban évről évre javulnak, és új kezelések jelennek meg, amelyek legyőzhetik a rákot, mint például a biológiai terápia, a hormonterápia, az őssejthasználat, a csontvelő-transzplantáció és a különféle szupportív terápiák. A génterápiát tartják a legígéretesebbnek, mivel a rák kiváltó okára irányul - bizonyos gének hibás működésének kompenzálására.

A génterápia mint perspektíva

A PubMed szerint a rák génterápiája (GT) iránti érdeklődés gyorsan növekszik, és ma a GT számos olyan technikát egyesít, amelyek a rákos sejteket és a testet hatnak ( in vivo) és kívül ( ex vivo) (3. ábra).

3. ábra: A génterápia két fő stratégiája. Ex vivo- vektorok segítségével a genetikai anyagot a tenyészetben nevelt sejtekbe juttatják (transzdukció), majd a transzgenikus sejteket injektálják a recipiensbe; in vivo- a kívánt gént tartalmazó vektor bejuttatása egy adott szövetbe vagy szervbe. Kép innen.

Génterápia in vivo génátvitelt foglal magában – genetikai konstrukciók bejuttatását a daganatot körülvevő rákos sejtekbe vagy szövetekbe. Génterápia ex vivo Ez abból áll, hogy izolálják a rákos sejteket a páciensből, egy terápiásan "egészséges" gént helyeznek be a rák genomjába, és visszajuttatják a transzdukált sejteket a páciens testébe. Ilyen célokra géntechnológiai módszerekkel létrehozott speciális vektorokat használnak. Általában ezek olyan vírusok, amelyek felismerik és elpusztítják a rákos sejteket, miközben ártalmatlanok maradnak a test egészséges szöveteire vagy nem vírusos vektorokra.

Vírusvektorok

Vírusvektorként retrovírusokat, adenovírusokat, adeno-asszociált vírusokat, lentivírusokat, herpeszvírusokat és másokat használnak. Ezek a vírusok a transzdukció hatékonyságában, a sejtekkel (felismerés és fertőzés) és a DNS-sel való kölcsönhatásban különböznek. A fő kritérium a biztonság és a vírus-DNS ellenőrizetlen terjedésének veszélyének hiánya: ha a gének rossz helyre kerülnek az emberi genomba, akkor káros mutációkat hozhatnak létre, és daganatfejlődést indíthatnak el. Fontos figyelembe venni az átvitt gének expressziós szintjét is, hogy megelőzzük a szervezet gyulladásos vagy immunreakcióit a célfehérjék hiperszintézise során (1. táblázat).

1. táblázat: Vírusvektorok.

Vektor	Rövid leírás
Kanyaró vírus	negatív RNS-szekvenciát tartalmaz, amely nem vált ki védőreakciót a rákos sejtekben
Herpes simplex vírus (HSV-1)	hosszú transzgénszekvenciákat hordozhatnak
Lentivírus	HIV-ből származó géneket képes integrálni nem osztódó sejtekbe
Retrovírus (RCR)	független replikációra képtelen, biztosítja az idegen DNS hatékony beépülését a genomba és a genetikai változások fennmaradását
Monkey Foamy Virus (SFV)	egy új RNS-vektor, amely a transzgént átviszi a daganatba, és serkenti annak expresszióját
Rekombináns adenovírus (rAdv)	hatékony transzfekciót biztosít, de erős immunválasz lehetséges
Rekombináns adeno-asszociált vírus (rAAV)	sokféle sejt transzfekciójára képes

Nem vírusos vektorok

Nem vírusos vektorokat is használnak transzgenikus DNS átvitelére. Kis molekulatömegű gyógyszerek, például oligonukleotidok, peptidek, siRNS-ek szállítására polimer gyógyszerhordozókat – nanorészecske konstrukciókat – használnak. Kis méretük miatt a nanorészecskéket a sejtek felszívják, és behatolhatnak a kapillárisokba, ami nagyon kényelmes a "terápiás" molekulák eljuttatására a test legelérhetetlenebb helyeire. Ezt a technikát gyakran használják a tumor angiogenezisének gátlására. Fennáll azonban annak a veszélye, hogy a részecskék más szervekben, például a csontvelőben felhalmozódnak, ami beláthatatlan következményekhez vezethet. A legnépszerűbb nem vírusos DNS-bejuttatási módszerek a liposzómák és az elektroporáció.

Szintetikus kationos liposzómák ma már ígéretes módszerként ismertek funkcionális gének szállítására. A részecske felületén lévő pozitív töltés lehetővé teszi a fúziót a negatív töltésű sejtmembránokkal. A kationos liposzómák semlegesítik a DNS-lánc negatív töltését, tömörebbé teszik annak térszerkezetét és elősegítik a hatékony kondenzációt. A plazmid-liposzóma komplexnek számos fontos előnye van: gyakorlatilag korlátlan méretű genetikai konstrukciók befogadására képes, nincs replikáció vagy rekombináció veszélye, és gyakorlatilag nem okoz immunválaszt a gazdaszervezetben. Ennek a rendszernek a hátránya a terápiás hatás rövid időtartama, ismételt adagolás esetén mellékhatások jelentkezhetnek.

Elektroporáció egy népszerű, nem vírusos DNS-bejuttatási módszer, amely meglehetősen egyszerű, és nem vált ki immunválaszt. Az indukált elektromos impulzusok segítségével pórusok képződnek a sejtfelszínen, és a plazmid DNS könnyen behatol az intracelluláris térbe. Génterápia in vivo Az elektroporáció alkalmazása számos egérdaganatokon végzett kísérletben hatékonynak bizonyult. Ebben az esetben bármilyen gén átvihető, például a citokinek (IL-12) és a citotoxikus gének (TRAIL) génjei, ami hozzájárul a terápiás stratégiák széles skálájának kidolgozásához. Ezenkívül ez a megközelítés hatékony lehet mind az áttétes, mind a primer daganatok kezelésében.

A technika megválasztása

A daganat típusától és progressziójától függően a páciens számára a leghatékonyabb kezelési módszert választják ki. A mai napig új, ígéretes technikákat fejlesztettek ki a rák elleni génterápiára, beleértve az onkolitikus vírusos HT-t, a prodrug-terápiát, az immunterápiát és az őssejteket használó HT-t.

Onkolitikus vírus génterápia

Ehhez a technikához olyan vírusokat használnak, amelyek speciális genetikai manipulációk segítségével onkolitikussá válnak - az egészséges sejtekben leállnak szaporodni, és csak a daganatsejteket érintik. Az ilyen terápia jó példája az ONYX-015, egy módosított adenovírus, amely nem expresszálja az E1B fehérjét. Ennek a fehérjének a hiányában a vírus nem tud replikálódni normál p53 gént tartalmazó sejtekben. A herpes simplex vírus (HSV-1) alapján tervezett két vektor – a G207 és az NV1020 – szintén több génben mutációt hordoz, hogy csak rákos sejtekben replikálódhasson. A technika nagy előnye, hogy az intravénás injekciók során az onkolitikus vírusok a véren keresztül eljutnak az egész szervezetbe, és képesek felvenni a harcot az áttétek ellen. A vírusokkal való munka során felmerülő fő problémák az immunválasz lehetséges kockázata a recipiens szervezetében, valamint a genetikai struktúrák ellenőrizetlen beépülése az egészséges sejtek genomjába, és ennek következtében a rákos daganat előfordulása. .

Gén-mediált enzimatikus prodrug terápia

Alapja az "öngyilkos" gének bejuttatása a daganatszövetbe, aminek következtében a rákos sejtek elpusztulnak. Ezek a transzgének olyan enzimeket kódolnak, amelyek aktiválják az intracelluláris citosztatikumokat, a TNF-receptorokat és más fontos komponenseket az apoptózis aktiválásához. A prodrug gének öngyilkos kombinációjának ideális esetben meg kell felelnie a következő követelményeknek: szabályozott génexpresszió; a kiválasztott prodrug megfelelő átalakítása aktív rákellenes szerré; a prodrug teljes aktiválása további endogén enzimek nélkül.

A terápia hátránya, hogy a daganatok az egészséges sejtekben rejlő összes védőmechanizmussal rendelkeznek, és fokozatosan alkalmazkodnak a károsító tényezőkhöz és a prodrughoz. Az adaptációs folyamatot elősegíti a citokinek expressziója (autokrin szabályozás), a sejtciklus-szabályozó faktorok (a legrezisztensebb rákklónok kiválasztása), az MDR gén (bizonyos gyógyszerekre való érzékenységért felelős).

Immun terápia

A génterápiának köszönhetően az immunterápia a közelmúltban aktív fejlődésnek indult – ez egy új megközelítés a rák kezelésében a rákellenes vakcinák segítségével. A módszer fő stratégiája a szervezet rákos antigének (TAA) elleni aktív immunizálása géntranszfer technológia segítségével [? 18].

A fő különbség a rekombináns vakcinák és más gyógyszerek között az, hogy segítik a páciens immunrendszerét a rákos sejtek felismerésében és elpusztításában. Az első szakaszban a rákos sejteket a recipiens testéből (autológ sejtek) vagy speciális sejtvonalakból (allogén sejtek) nyerik ki, majd kémcsőben szaporítják őket. Annak érdekében, hogy ezeket a sejteket az immunrendszer felismerje, egy vagy több gént juttatnak be, amelyek immunstimuláló molekulákat (citokineket) vagy fokozott mennyiségű antigént tartalmazó fehérjéket termelnek. Ezeket a módosításokat követően a sejteket tovább tenyésztjük, majd lízist hajtunk végre, és kész vakcinát kapunk.

A transzgének vírusos és nem vírusos vektorainak széles választéka lehetővé teszi a különböző típusú immunsejtekkel (pl. citotoxikus T-sejtekkel és dendritikus sejtekkel) végzett kísérletezést az immunválasz gátlása és a rákos sejtek visszafejlődése érdekében. Az 1990-es években azt javasolták, hogy a tumorba infiltráló limfociták (TIL) a citotoxikus T-limfociták (CTL) és a rákos sejtek természetes gyilkos sejtek (NK) forrásai. Mivel a TIL könnyen manipulálható ex vivo, ők lettek az első genetikailag módosított immunsejtek, amelyeket a rák immunterápiájában alkalmaztak. A rákos betegek véréből vett T-sejtekben megváltoznak azok a gének, amelyek felelősek a rákos antigének receptorainak expressziójáért. Hozzáadhat géneket is a nagyobb túlélés és a módosított T-sejtek tumorba való hatékony behatolása érdekében. Az ilyen manipulációk segítségével a rákos sejtek rendkívül aktív "gyilkosai" jönnek létre.

Amikor kimutatták, hogy a legtöbb rákfajnak specifikus antigénjei vannak, és képesek indukálni védekezési mechanizmusaikat, azt feltételezték, hogy a rákos sejtek immunrendszerének blokkolása elősegíti a daganat kilökődését. Ezért a legtöbb daganatellenes vakcina előállításához a páciens daganatsejtjeit vagy speciális allogén sejtjeit használják antigénforrásként. A daganatos immunterápia fő problémái az autoimmun reakciók valószínűsége a páciens testében, a daganatellenes válasz hiánya, a tumornövekedés immunstimulációja és mások.

Őssejtek

A génterápia hatékony eszköze az őssejtek vektorként történő felhasználása terápiás szerek - immunstimuláló citokinek, „öngyilkos” gének, nanorészecskék és antiangiogén fehérjék – átviteléhez. Az őssejtek (SC) az önmegújulási és differenciálódási képességükön túl hatalmas előnnyel rendelkeznek más transzportrendszerekkel (nanopolimerekkel, vírusokkal) szemben: a prodrug közvetlenül a tumorszövetekben aktiválódik, ami elkerüli a szisztémás toxicitást (transzgének expresszióját). csak a rákos sejtek pusztulásához járul hozzá) ... További pozitív tulajdonság az autológ SC "kiváltságos" állapota - a felhasznált saját cellák 100%-os kompatibilitást garantálnak és növelik az eljárás biztonsági szintjét. De mégis, a terápia hatékonysága attól függ, hogy a helyes ex vivo a módosított gén átvitele az SC-be, majd a transzdukált sejtek átvitele a páciens testébe. Ezenkívül a terápia nagy léptékű alkalmazása előtt részletesen tanulmányozni kell az SC rákos sejtekké történő átalakulásának minden lehetséges módját, és biztonsági intézkedéseket kell kidolgozni a karcinogén SC-transzformáció megelőzésére.

Következtetés

Összegezve bátran kijelenthetjük, hogy közeleg a személyre szabott orvoslás korszaka, amikor minden daganatos beteg kezelésére egy-egy hatékony terápiát választanak ki. Már dolgoznak olyan egyéni kezelési programok, amelyek időben és megfelelő ellátást biztosítanak, és a betegek állapotának jelentős javulását eredményezik. A személyre szabott onkológia evolúciós megközelítései, mint például a genomi elemzés, a célzott gyógyszergyártás, a rák génterápiája és a biomarkereket használó molekuláris diagnosztika, már meghozzák gyümölcsüket.

A génterápia különösen ígéretes kezelés a rák kezelésére. Jelenleg aktívan folynak a klinikai vizsgálatok, amelyek gyakran megerősítik a HT hatékonyságát olyan esetekben, amikor a szokásos rákellenes kezelések - műtét, sugárterápia és kemoterápia - nem segítenek. A HT innovatív módszereinek kifejlesztése (immunterápia, onkolitikus viroterápia, „öngyilkos” terápia stb.) képes lesz megoldani a magas rákhalálozás problémáját, és esetleg a jövőben a „rák” diagnózisa sem. mondatnak hangzik.

Rák: a betegség felismerése, megelőzése és megszüntetése.

Irodalom

Williams S. Klag, Michael R. Cummingm. A biológia és az orvostudomány világa. A genetika alapjai. Moszkva: Technosphere, 2007 .-- 726 p;
Bioinformatika: nagy adatbázisok kontra nagy P;
Cui H., Cruz-Correa M. et al. (2003).