Jenis pampasan terapi gen untuk kecacatan genetik. Terapi gen dan perubatan abad ke-21. Bukan ubat penawar, tetapi perspektif

pengenalan

Setiap tahun, semakin banyak artikel muncul dalam jurnal saintifik tentang penyelidikan klinikal perubatan, di mana, satu cara atau yang lain, rawatan berdasarkan pengenalan pelbagai gen - terapi gen - digunakan. Arah ini berkembang daripada cabang biologi yang berkembang dengan baik seperti genetik molekul dan bioteknologi.

Selalunya, apabila kaedah konvensional (konservatif) telah pun dicuba, terapi genlah yang boleh membantu pesakit bertahan malah pulih sepenuhnya. Sebagai contoh, ini terpakai kepada penyakit monogenik keturunan, iaitu, yang disebabkan oleh kecacatan pada satu gen, serta banyak lagi. Atau, sebagai contoh, terapi gen boleh membantu dan menyelamatkan anggota badan bagi pesakit yang mempunyai lumen vaskular yang menyempit di bahagian bawah kaki dan, akibatnya, mengalami iskemia berterusan pada tisu sekeliling, iaitu, tisu-tisu ini mengalami kekurangan yang kuat. nutrien dan oksigen, yang biasanya dibawa oleh darah melalui badan. Selalunya mustahil untuk merawat pesakit sedemikian dengan manipulasi pembedahan dan ubat-ubatan, tetapi jika sel-sel tempatan dipaksa untuk membuang lebih banyak faktor protein yang akan menjejaskan pembentukan dan percambahan saluran baru, maka iskemia akan menjadi lebih kurang ketara dan nyawa pesakit akan menjadi lebih mudah.

Terapi gen hari ini ia boleh ditakrifkan sebagai rawatan penyakit dengan memasukkan gen ke dalam sel pesakit dengan tujuan menyasarkan kecacatan gen atau menyampaikan fungsi baru kepada sel. Ujian klinikal pertama kaedah terapi gen telah dijalankan baru-baru ini - 22 Mei 1989 untuk mendiagnosis kanser. Penyakit keturunan pertama yang mana kaedah terapi gen digunakan ialah kekurangan imuniti keturunan.

Setiap tahun bilangan ujian klinikal yang berjaya dijalankan untuk rawatan pelbagai penyakit menggunakan terapi gen semakin meningkat, dan menjelang Januari 2014 ia telah mencapai 2 ribu.

Pada masa yang sama, dalam penyelidikan moden mengenai terapi gen, perlu diingat bahawa akibat daripada memanipulasi gen atau DNA "shuffled" (rekombinan). dalam vivo(Latin secara harfiah "hidup") belum cukup dipelajari. Di negara yang mempunyai tahap penyelidikan paling maju dalam bidang ini, terutamanya di Amerika Syarikat, protokol perubatan yang menggunakan urutan DNA deria tertakluk kepada semakan mandatori oleh jawatankuasa dan komisen yang sesuai. Di Amerika Syarikat, ini ialah Jawatankuasa Penasihat DNA Rekombinan (RAC) dan Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA), dengan kelulusan mandatori projek berikutnya oleh pengarah Institut Kesihatan Nasional.

Jadi, kami memutuskan bahawa rawatan ini adalah berdasarkan fakta bahawa jika sesetengah tisu badan kekurangan beberapa faktor protein individu, maka ini boleh diperbetulkan dengan memasukkan ke dalam tisu ini gen yang sepadan yang mengekod protein, dan semuanya akan menjadi lebih atau kurang hebat. Protein itu sendiri tidak boleh disuntik, kerana badan kita akan segera bertindak balas dengan tindak balas imun yang tidak lemah, dan tempoh tindakan itu tidak mencukupi. Sekarang adalah perlu untuk memutuskan kaedah penghantaran gen ke dalam sel.

Transfeksi sel

Sebagai permulaan, adalah wajar memperkenalkan definisi beberapa istilah.

Pengangkutan gen dijalankan terima kasih kepada vektor ialah molekul DNA yang digunakan sebagai "kenderaan" untuk pemindahan tiruan maklumat genetik ke dalam sel. Terdapat banyak jenis vektor: plasmid, virus, serta kosmid, phasmid, kromosom buatan, dll. Pada asasnya penting bahawa vektor (khususnya, plasmid) mempunyai sifat ciri mereka:

1. Asal replikasi (ori)- jujukan nukleotida dari mana pertindihan DNA bermula. Jika DNA vektor tidak boleh diduplikasi (direplikasi), maka kesan terapeutik yang diperlukan tidak akan dicapai, kerana ia hanya cepat dibelah oleh enzim nuklease intraselular, dan kerana kekurangan matriks, molekul protein yang lebih sedikit akan terbentuk sebagai hasilnya. Perlu diingatkan bahawa mata ini khusus untuk setiap spesies biologi, iaitu, jika DNA vektor sepatutnya diperoleh melalui pembiakannya dalam budaya bakteria (dan bukan hanya dengan sintesis kimia, yang biasanya jauh lebih mahal), maka dua titik permulaan replikasi akan diperlukan secara berasingan - untuk manusia dan untuk bakteria;

2. Tapak sekatan- urutan pendek tertentu (biasanya palindromik), yang diiktiraf oleh enzim khas (endonucleases sekatan) dan dipotong oleh mereka dengan cara tertentu - dengan pembentukan "hujung melekit" (Rajah 1).

Rajah.1 Pembentukan "hujung melekit" dengan penyertaan enzim sekatan

Tapak ini diperlukan untuk mengikat DNA vektor (yang sebenarnya, "kosong") dengan gen terapeutik yang dikehendaki ke dalam satu molekul. Molekul sedemikian yang dijahit daripada dua atau lebih bahagian dipanggil "rekombinan";

3. Jelas sekali bahawa kami ingin mendapatkan berjuta-juta salinan molekul DNA rekombinan. Sekali lagi, jika kita berurusan dengan budaya sel bakteria, maka DNA ini mesti diasingkan. Masalahnya ialah tidak semua bakteria akan menelan molekul yang kita perlukan, ada yang tidak. Untuk membezakan antara dua kumpulan ini, mereka memasukkan ke dalam DNA vektor penanda terpilih- kawasan rintangan kepada bahan kimia tertentu; sekarang jika bahan-bahan yang sama ini ditambahkan ke alam sekitar, maka hanya mereka yang tahan terhadapnya akan bertahan, dan selebihnya akan mati.

Ketiga-tiga komponen ini boleh diperhatikan dalam plasmid buatan buatan yang pertama (Rajah 2).

Rajah 2

Proses memasukkan vektor plasmid ke dalam sel tertentu dipanggil pemindahan... Plasmid ialah molekul DNA yang agak pendek dan biasanya berbentuk bulat yang berada di dalam sitoplasma sel bakteria. Plasmid tidak dikaitkan dengan kromosom bakteria, ia boleh mereplikasi secara bebas daripadanya, ia boleh dilepaskan oleh bakteria ke persekitaran, atau, sebaliknya, diserap (proses penyerapan - transformasi). Dengan bantuan plasmid, bakteria boleh bertukar maklumat genetik, contohnya, memindahkan rintangan kepada antibiotik tertentu.

Plasmid wujud secara semula jadi dalam bakteria. Tetapi tiada siapa yang boleh menghalang penyelidik daripada mensintesis secara buatan plasmid yang akan mempunyai sifat yang dia perlukan, untuk menjahit gen sisipan ke dalamnya dan memperkenalkannya ke dalam sel. Sisipan yang berbeza boleh dijahit ke dalam plasmid yang sama .

Kaedah terapi gen

Terdapat dua pendekatan utama, yang berbeza dalam sifat sel sasaran:

1. Fetal, di mana DNA asing dimasukkan ke dalam zigot (telur yang disenyawakan) atau embrio pada peringkat awal perkembangan; pada masa yang sama, adalah dijangka bahawa bahan yang diperkenalkan akan memasuki semua sel penerima (dan juga ke dalam sel kuman, dengan itu memastikan penghantaran kepada generasi seterusnya). Di negara kita, ia sebenarnya dilarang;

2. Somatik, di mana bahan genetik dimasukkan ke dalam sel bukan jantina yang telah dilahirkan, dan ia tidak dipindahkan ke sel pembiakan.

Terapi gen dalam vivo berdasarkan pengenalan langsung klon (didarab) dan dengan cara tertentu membungkus urutan DNA ke dalam tisu tertentu pesakit. Pengenalan gen dengan bantuan aerosol atau vaksin suntikan nampaknya sangat menjanjikan untuk rawatan penyakit gen dalam vivo. Terapi gen aerosol biasanya dibangunkan untuk rawatan penyakit paru-paru (fibrosis kistik, kanser paru-paru).

Banyak peringkat mendahului pembangunan program terapi gen. Ini adalah analisis menyeluruh tentang ekspresi khusus tisu gen yang sepadan (iaitu, sintesis protein tertentu pada matriks gen dalam tisu tertentu), dan pengenalpastian kecacatan biokimia utama, dan kajian struktur, fungsi dan pengedaran intraselular produk proteinnya, serta analisis biokimia proses patologi. Semua data ini diambil kira semasa merangka protokol perubatan yang sesuai.

Adalah penting apabila merangka skema untuk pembetulan gen, kecekapan pemindahan, tahap pembetulan kecacatan biokimia utama dalam keadaan kultur sel ( secara in vitro,"dalam tabung uji") dan, apa yang penting terutamanya, dalam vivo pada haiwan - model biologi. Selepas itu barulah program ujian klinikal boleh dimulakan. .

Penghantaran terus dan pembawa selular gen terapeutik

Terdapat banyak kaedah untuk memasukkan DNA asing ke dalam sel eukariotik: sesetengahnya bergantung pada pemprosesan fizikal (elektroporasi, magnetofection, dll.), yang lain pada penggunaan bahan kimia atau zarah biologi (contohnya, virus) yang digunakan sebagai pembawa. Perlu diperhatikan dengan segera bahawa kaedah kimia dan fizikal biasanya digabungkan (contohnya, elektroporasi + menyelubungi DNA dengan liposom)

Kaedah langsung

1. Transfeksi berdasarkan kimia boleh dikelaskan kepada beberapa jenis: menggunakan bahan siklodekstrin, polimer, liposom atau zarah nano (dengan atau tanpa kefungsian kimia atau virus, iaitu pengubahsuaian permukaan).
a) Salah satu kaedah yang paling murah ialah penggunaan kalsium fosfat. Ia meningkatkan kecekapan penggabungan DNA ke dalam sel sebanyak 10-100 kali ganda. DNA membentuk kompleks yang kuat dengan kalsium, yang memastikan penyerapannya yang cekap. Kelemahannya ialah nukleus hanya mencapai kira-kira 1-10% daripada DNA. Kaedah yang digunakan secara in vitro untuk memindahkan DNA ke dalam sel manusia (Rajah 3);

Rajah 3

b) Penggunaan molekul organik yang sangat bercabang - dendrimer, untuk mengikat DNA dan memindahkannya ke dalam sel (Rajah 4);

Rajah 4

c) Kaedah yang sangat berkesan untuk pemindahan DNA ialah pengenalannya melalui liposom - badan kecil yang dikelilingi membran yang boleh bergabung dengan membran sitoplasma selular (CPM), yang merupakan lapisan ganda lipid. Untuk sel eukariotik, pemindahan dilakukan dengan lebih cekap menggunakan liposom kationik, kerana sel lebih sensitif terhadapnya. Proses ini mempunyai namanya sendiri - lipofection. Kaedah ini dianggap salah satu yang paling selamat hari ini. Liposom tidak toksik dan tidak imunogenik. Walau bagaimanapun, kecekapan pemindahan gen menggunakan liposom adalah terhad, kerana DNA yang diperkenalkan oleh mereka ke dalam sel biasanya segera diambil oleh lisosom dan dimusnahkan. Pengenalan DNA ke dalam sel manusia dengan bantuan liposom hari ini adalah perkara utama dalam terapi. dalam vivo(rajah 5);

Rajah 5

d) Kaedah lain ialah penggunaan polimer kationik seperti diethylaminoethyl-dextran atau polyethyleneimine. Molekul DNA bercas negatif mengikat polikasi bercas positif, dan kompleks ini terus memasuki sel melalui endositosis. DEAE-dextran mengubah sifat fizikal membran plasma dan merangsang penyerapan kompleks ini oleh sel. Kelemahan utama kaedah ini ialah DEAE-dextran adalah toksik dalam kepekatan tinggi. Kaedah ini tidak menjadi meluas dalam terapi gen;

e) Dengan bantuan histon dan protein nuklear lain. Protein ini, yang mengandungi banyak asid amino bercas positif (Lys, Arg), secara semulajadi membantu membungkus rantai DNA yang panjang secara padat ke dalam nukleus sel yang agak kecil.

2. Kaedah fizikal:

a) Elektroporasi adalah kaedah yang sangat popular; peningkatan segera dalam kebolehtelapan membran dicapai kerana fakta bahawa sel terdedah kepada pendedahan singkat medan elektrik yang sengit. Telah ditunjukkan bahawa dalam keadaan optimum bilangan transforman boleh mencapai 80% daripada sel yang masih hidup. Ia tidak digunakan pada manusia hari ini (Rajah 6).

Rajah 6

b) "Cell squeezing" - kaedah yang dicipta pada tahun 2013. Ia membolehkan anda menghantar molekul ke sel dengan "memerah lembut" membran sel. Kaedah ini tidak termasuk kemungkinan ketoksikan atau salah pengendalian sasaran, kerana ia tidak bergantung pada bahan luaran atau medan elektrik;

c) Sonoporation - kaedah pemindahan buatan DNA asing ke dalam sel dengan bertindak ke atasnya dengan ultrasound, yang menyebabkan pembukaan liang dalam membran sel;
d) Transfeksi optik - kaedah di mana lubang kecil dibuat dalam membran (kira-kira 1 mikron diameter) menggunakan laser yang sangat fokus;
e) Transfeksi hidrodinamik ialah kaedah penyampaian binaan genetik, protein, dsb. oleh peningkatan terkawal dalam tekanan dalam kapilari dan cecair antara sel, yang menyebabkan peningkatan jangka pendek dalam kebolehtelapan membran sel dan pembentukan liang sementara di dalamnya. Ia dijalankan dengan suntikan pantas ke dalam tisu, manakala penghantaran tidak spesifik. Kecekapan penghantaran untuk otot rangka - 22 hingga 60% ;

f) Suntikan mikro DNA - pengenalan ke dalam nukleus sel haiwan menggunakan mikrotubul kaca nipis (d = 0.1-0.5 mikron). Kelemahannya ialah kerumitan kaedah, kebarangkalian pemusnahan nukleus atau DNA adalah tinggi; bilangan sel yang terhad boleh diubah. Tidak digunakan untuk manusia.

3. Kaedah berasaskan zarah.

a) Pendekatan langsung kepada pemindahan - senapang gen, manakala DNA dipautkan ke dalam zarah nano dengan pepejal lengai (biasanya emas, tungsten), yang kemudiannya "menembak" diarahkan ke dalam nukleus sel sasaran. Kaedah ini digunakan secara in vitro dan dalam vivo untuk pengenalan gen, khususnya, ke dalam sel-sel tisu otot, sebagai contoh, dalam penyakit seperti distrofi otot Duchenne. Saiz zarah emas ialah 1-3 mikron (Rajah 7).

Rajah 7

b) Magnetofection - kaedah yang menggunakan daya magnet untuk menghantar DNA ke sel sasaran. Pertama, asid nukleik (NK) dikaitkan dengan nanopartikel magnetik, dan kemudian, di bawah pengaruh medan magnet, zarah-zarah didorong ke dalam sel. Kecekapan adalah hampir 100%, ada yang jelas bukan ketoksikan. Dalam masa 10-15 minit, zarah didaftarkan dalam sel - ini lebih cepat daripada kaedah lain.
c) Impalefection ("impalement", lit. "impaling" + "infection") - kaedah penyampaian menggunakan bahan nano seperti nanotube karbon dan nanofibers. Dalam kes ini, sel benar-benar ditikam oleh katil nanofibril. Awalan "nano" digunakan untuk menandakan saiznya yang sangat kecil (dalam satu per bilion meter) (Rajah 8).

Rajah 8

Secara berasingan, adalah wajar untuk menyerlahkan kaedah seperti pemindahan RNA: bukan DNA dihantar ke sel, tetapi molekul RNA - "pengganti" mereka dalam rantai biosintesis protein; ini mengaktifkan protein khas yang memotong RNA menjadi serpihan pendek - yang dipanggil. RNA mengganggu kecil (miRNAs). Serpihan ini mengikat kepada protein lain dan, akhirnya, ini membawa kepada perencatan ekspresi gen yang sepadan oleh sel. Oleh itu, adalah mungkin untuk menyekat tindakan gen tersebut dalam sel yang berpotensi mendatangkan lebih banyak bahaya daripada kebaikan pada masa ini. Transfeksi RNA telah menemui aplikasi yang luas, khususnya, dalam onkologi.

Prinsip asas penghantaran gen menggunakan vektor plasmid dibincangkan. Sekarang anda boleh beralih kepada pertimbangan kaedah virus. Virus ialah bentuk hidupan bukan selular, selalunya terdiri daripada molekul asid nukleik (DNA atau RNA) yang dibalut dengan cangkang protein. Jika kita memotong semua urutan yang menyebabkan timbulnya penyakit daripada bahan genetik virus, maka keseluruhan virus juga boleh berjaya diubah menjadi "kenderaan" untuk gen kita.

Proses memasukkan DNA ke dalam sel, yang dimediasi oleh virus, dipanggil transduksi.
Dalam amalan, retrovirus, adenovirus dan virus berkaitan adeno (AAV) paling kerap digunakan. Langkah pertama adalah untuk mengetahui calon yang ideal untuk transduksi antara virus. Kriterianya ialah ia sepatutnya:

Stabil;
... luas, iaitu, mengandungi jumlah DNA yang mencukupi;
... lengai berkenaan dengan laluan metabolik sel;
... tepat - idealnya, ia harus mengintegrasikan genomnya ke dalam lokus khusus genom nukleus hos, dsb.

Dalam kehidupan sebenar, sangat sukar untuk menggabungkan sekurang-kurangnya beberapa mata, jadi biasanya pilihan berlaku apabila mempertimbangkan setiap kes individu secara berasingan (Rajah 9).

Rajah 9

Daripada tiga virus yang paling biasa digunakan disenaraikan, AAV adalah yang paling selamat dan paling tepat pada masa yang sama. Kelemahan mereka yang hampir satu-satunya ialah kapasitinya yang agak kecil (lebih kurang 4800 bp), yang, bagaimanapun, ternyata mencukupi untuk banyak gen. .

Sebagai tambahan kepada kaedah di atas, terapi gen sering digunakan dalam kombinasi dengan terapi sel: pertama, budaya sel manusia tertentu ditanam dalam medium nutrien, selepas itu, dalam satu atau lain cara, gen yang diperlukan dimasukkan ke dalam sel. , mereka dibiakkan untuk seketika dan kemudian dipindahkan ke dalam badan perumah semula. Akibatnya, sel boleh dikembalikan kepada sifat normalnya. Jadi, sebagai contoh, mereka mengubah suai sel darah putih manusia (leukosit) dalam kes leukemia (Rajah 10).

Rajah 10

Nasib gen selepas ia memasuki sel

Oleh kerana dengan vektor virus semuanya lebih atau kurang jelas, kerana sifatnya, lebih cekap untuk menyampaikan gen ke matlamat akhir - nukleus, kita akan memikirkan nasib vektor plasmid.

Pada peringkat ini, kami telah mencapai bahawa DNA telah melepasi halangan besar pertama - membran sitoplasma sel.

Selanjutnya, dalam kombinasi dengan bahan lain, cangkang atau tanpa, ia perlu mencapai nukleus sel supaya enzim khas - RNA polimerase - mensintesis molekul RNA (mRNA) utusan pada matriks DNA (proses ini dipanggil transkripsi). Hanya selepas itu, mRNA akan memasuki sitoplasma, membentuk kompleks dengan ribosom dan, mengikut kod genetik, polipeptida disintesis - sebagai contoh, faktor pertumbuhan vaskular (VEGF), yang akan mula melaksanakan fungsi terapeutik tertentu ( dalam kes ini, ia akan memulakan proses percabangan vaskular dalam tisu yang terdedah kepada iskemia) ...

Berkenaan dengan ekspresi gen yang diperkenalkan dalam jenis sel yang diperlukan, masalah ini diselesaikan dengan bantuan elemen pengawalseliaan transkripsi. Tisu di mana ekspresi berlaku selalunya ditentukan oleh gabungan penambah khusus tisu (urutan "peningkatan") dengan promoter khusus (jujukan nukleotida dari mana polimerase RNA memulakan sintesis) yang boleh diinduksi. ... Adalah diketahui bahawa aktiviti gen boleh dimodulasi dalam vivo isyarat luaran, dan oleh kerana penambah boleh berfungsi dengan mana-mana gen, penebat juga boleh dimasukkan ke dalam vektor, yang membantu penambah berfungsi tanpa mengira kedudukannya dan boleh bertindak sebagai penghalang berfungsi antara gen. Setiap penambah mengandungi satu set tapak pengikat untuk mengaktifkan atau menyekat faktor protein. Dengan bantuan promoter, anda juga boleh mengawal tahap ekspresi gen. Contohnya, terdapat metallothionein atau promoter sensitif suhu; penganjur yang didorong oleh hormon.

Ekspresi gen bergantung pada kedudukannya dalam genom. Dalam kebanyakan kes, kaedah virus sedia ada hanya membawa kepada kemasukan rawak gen ke dalam genom. Untuk menghapuskan pergantungan ini, apabila membina vektor, gen itu dibekalkan dengan jujukan nukleotida yang diketahui yang membolehkan gen itu dinyatakan tanpa mengira di mana ia dimasukkan ke dalam genom.

Cara paling mudah untuk mengawal ekspresi transgen ialah menyediakannya dengan penganjur penunjuk yang sensitif kepada isyarat fisiologi seperti pelepasan glukosa atau hipoksia. Sistem kawalan "endogen" sedemikian boleh berguna dalam beberapa situasi, seperti pelaksanaan kawalan pengeluaran insulin yang bergantung kepada glukosa. Lebih dipercayai dan serba boleh ialah sistem kawalan "eksogen", apabila ekspresi gen dikawal secara farmakologi dengan pengenalan molekul ubat kecil. Pada masa ini, 4 sistem kawalan utama diketahui - yang dikawal oleh tetracycline (Tet), steroid serangga, ecdysone atau analognya, ubat antiprogestin mayfpristone (RU486), dan dimerizer kimia seperti rapamycin dan analognya. Kesemuanya melibatkan pengambilan domain pengaktifan transkripsi yang bergantung kepada dadah kepada penganjur utama yang mengetuai gen yang dikehendaki, tetapi berbeza dalam mekanisme pengambilan ini. .

Kesimpulan

Kajian semula data membolehkan kami menyimpulkan bahawa, walaupun banyak makmal di dunia berusaha keras, semuanya sudah diketahui dan diuji. dalam vivo dan secara in vitro sistem vektor jauh dari sempurna . Jika masalah penghantaran DNA asing secara in vitro diselesaikan secara praktikal, dan penghantarannya ke sel sasaran dari tisu yang berbeza dalam vivo berjaya diselesaikan (terutamanya dengan mencipta binaan yang membawa protein reseptor, termasuk antigen khusus untuk tisu tertentu), maka ciri-ciri lain sistem vektor sedia ada - kestabilan integrasi, ekspresi terkawal, keselamatan - masih memerlukan penambahbaikan yang serius.

Pertama sekali, ini melibatkan kestabilan integrasi. Setakat ini, integrasi ke dalam genom telah dicapai hanya dengan penggunaan vektor retroviral atau berkaitan adeno. Kecekapan integrasi stabil boleh ditingkatkan dengan menambah baik binaan gen seperti sistem pengantara reseptor atau dengan mencipta vektor episomal yang cukup stabil (iaitu, struktur DNA yang mampu tinggal jangka panjang di dalam nukleus). Baru-baru ini, perhatian khusus telah diberikan kepada penciptaan vektor berdasarkan kromosom mamalia buatan. Disebabkan kehadiran unsur struktur utama kromosom biasa, kromosom mini tersebut dikekalkan untuk masa yang lama dalam sel dan mampu membawa gen bersaiz penuh (genomik) dan unsur pengawalseliaan semula jadi yang diperlukan untuk gen berfungsi. dengan betul, dalam tisu yang betul dan pada masa yang betul.

Terapi gen dan sel membuka prospek cemerlang untuk pemulihan sel dan tisu yang hilang dan reka bentuk organ yang direka bentuk secara genetik, yang sudah pasti akan meluaskan dengan ketara kaedah penyelidikan bioperubatan dan mencipta peluang baharu untuk memelihara dan memanjangkan hayat manusia.

Di samping itu, anda boleh belajar tentang kemungkinan sains perubatan moden dalam rawatan keabnormalan kromosom dengan mengkaji semula pencapaian terapi gen. Arah ini adalah berdasarkan pelaksanaan pemindahan bahan genetik ke dalam tubuh manusia, dengan syarat gen itu dihantar ke sel sasaran yang dipanggil menggunakan pelbagai kaedah.

Petunjuk untuk pelantikan

Rawatan penyakit keturunan dijalankan hanya dalam kes diagnosis penyakit yang tepat. Pada masa yang sama, sebelum pelantikan langkah terapeutik, beberapa analisis dijalankan untuk menentukan hormon dan bahan lain yang dihasilkan dalam badan secara berlebihan, dan yang mana dalam kuantiti yang tidak mencukupi untuk memilih dos yang paling berkesan. dadah.

Dalam proses mengambil ubat, mereka sentiasa memantau keadaan pesakit dan, jika perlu, membuat perubahan dalam perjalanan rawatan.

Sebagai peraturan, pesakit sedemikian harus mengambil ubat seumur hidup atau untuk jangka masa yang panjang (contohnya, sehingga tempoh akhir proses pertumbuhan badan), dan cadangan pemakanan harus diikuti dengan ketat dan berterusan.

Kontraindikasi

Apabila membangunkan kursus terapi, kemungkinan kontraindikasi individu untuk digunakan diambil kira dan, jika perlu, beberapa ubat digantikan dengan yang lain.

Jika keputusan dibuat untuk memindahkan organ atau tisu untuk beberapa penyakit keturunan, risiko akibat negatif selepas pembedahan mesti diambil kira.

Terapi gen adalah salah satu bidang perubatan yang berkembang pesat, yang melibatkan rawatan seseorang dengan memperkenalkan gen yang sihat ke dalam badan. Lebih-lebih lagi, menurut saintis, dengan bantuan terapi gen, adalah mungkin untuk menambah gen yang hilang, membetulkan atau menggantikannya, dengan itu meningkatkan fungsi badan pada tahap sel dan menormalkan keadaan pesakit.

Menurut saintis, 200 juta orang di planet ini adalah calon berpotensi untuk terapi gen hari ini, dan angka ini semakin meningkat. Dan adalah sangat menggembirakan bahawa beberapa ribu pesakit telah menerima rawatan untuk penyakit yang tidak dapat diubati sebagai sebahagian daripada ujian yang sedang dijalankan.

Dalam artikel ini, kita akan bercakap tentang tugas yang ditetapkan oleh terapi gen untuk dirinya sendiri, penyakit apa yang boleh dirawat dengan kaedah ini, dan masalah apa yang perlu dihadapi oleh saintis.

Di mana terapi gen digunakan

Terapi gen pada asalnya dicipta untuk memerangi penyakit keturunan yang teruk seperti penyakit Huntington, cystic fibrosis (cystic fibrosis) dan penyakit berjangkit tertentu. Walau bagaimanapun, pada tahun 1990, apabila saintis berjaya membetulkan gen yang rosak, dan, dengan memasukkannya ke dalam badan pesakit, mengalahkan fibrosis kistik, menjadi benar-benar revolusioner dalam bidang terapi gen. Berjuta-juta orang di seluruh dunia telah menerima harapan untuk rawatan penyakit yang sebelum ini dianggap tidak dapat diubati. Dan walaupun terapi sedemikian adalah pada asal-usul pembangunan, potensinya mengejutkan walaupun dalam dunia saintifik.

Jadi, sebagai contoh, sebagai tambahan kepada fibrosis kistik, saintis moden telah mencapai kejayaan dalam memerangi patologi keturunan seperti hemofilia, enzimopati dan kekurangan imun. Selain itu, terapi gen membolehkan anda melawan beberapa jenis kanser, serta patologi jantung, penyakit sistem saraf, dan juga kecederaan, sebagai contoh, kerosakan saraf. Oleh itu, terapi gen menangani penyakit yang sangat teruk yang membawa kepada kematian awal dan, selalunya, tidak mempunyai rawatan lain selain terapi gen.

Prinsip terapi gen

Doktor menggunakan maklumat genetik sebagai bahan aktif, atau, lebih tepat, molekul yang membawa maklumat tersebut. Kurang biasa, asid nukleik RNA digunakan untuk ini, dan lebih kerap - sel DNA.

Setiap sel sedemikian mempunyai apa yang dipanggil "xerox" - mekanisme yang mana ia menterjemah maklumat genetik kepada protein. Sel yang mempunyai gen yang betul dan mesin penyalin berfungsi tanpa gangguan adalah, dari sudut terapi gen, sel yang sihat. Setiap sel yang sihat mempunyai perpustakaan keseluruhan gen asli, yang digunakan untuk kerja yang betul dan diselaraskan bagi seluruh organisma. Walau bagaimanapun, jika, atas sebab apa pun, gen penting hilang, kehilangan ini tidak mungkin dipulihkan.

Ini menjadi punca perkembangan penyakit genetik yang serius, seperti distrofi otot Duchenne (dengan itu, kelumpuhan otot pesakit berkembang, dan dalam kebanyakan kes dia tidak hidup sehingga 30 tahun, mati akibat penangkapan pernafasan). Atau keadaan yang kurang membawa maut. Sebagai contoh, "pecahan" gen tertentu membawa kepada fakta bahawa protein berhenti melaksanakan fungsinya. Dan ini menjadi punca perkembangan hemofilia.

Dalam mana-mana kes ini, terapi gen datang untuk menyelamatkan, tugasnya adalah untuk menghantar salinan gen biasa kepada sel yang berpenyakit dan memasukkannya ke dalam sel "penyalin". Dalam kes ini, kerja sel akan bertambah baik, dan mungkin fungsi seluruh organisma akan dipulihkan, berkat seseorang itu akan menyingkirkan penyakit serius dan dapat memanjangkan hayatnya.

Apakah penyakit yang dirawat oleh terapi gen?

Bagaimanakah terapi gen benar-benar membantu seseorang? Menurut saintis, terdapat kira-kira 4,200 penyakit di dunia yang timbul akibat daripada gen yang tidak berfungsi. Dalam hal ini, potensi bidang perubatan ini sangat luar biasa. Walau bagaimanapun, apa yang telah dicapai oleh doktor setakat ini adalah lebih penting. Sudah tentu, terdapat cukup kesukaran di laluan ini, tetapi hari ini beberapa kemenangan tempatan boleh dibezakan.

Sebagai contoh, saintis moden sedang membangunkan pendekatan untuk rawatan penyakit jantung koronari melalui gen. Tetapi ini adalah penyakit yang sangat biasa yang menjejaskan lebih ramai orang daripada patologi kongenital. Akhirnya, seseorang yang berhadapan dengan penyakit arteri koronari berakhir dalam keadaan di mana terapi gen boleh menjadi satu-satunya penyelamat baginya.

Lebih-lebih lagi, hari ini, dengan bantuan gen, patologi yang berkaitan dengan kerosakan pada sistem saraf pusat dirawat. Ini adalah penyakit seperti amyotrophic lateral sclerosis, penyakit Alzheimer atau penyakit Parkinson. Menariknya, virus digunakan untuk merawat penyakit ini, yang cenderung menyerang sistem saraf. Jadi, dengan bantuan virus herpes, sitokin dan faktor pertumbuhan dihantar ke sistem saraf, yang melambatkan perkembangan penyakit. Ini adalah contoh yang jelas tentang bagaimana virus patogen, yang biasanya menyebabkan penyakit, diproses di makmal, menghilangkan protein yang membawa penyakit, dan digunakan sebagai kaset yang menghantar bahan penyembuhan ke saraf dan dengan itu bertindak untuk faedah kesihatan, memanjangkan umur manusia.

Satu lagi penyakit keturunan yang serius ialah kolesterolemia, yang membawa tubuh manusia kepada ketidakupayaan untuk mengawal kolesterol, akibatnya lemak terkumpul di dalam badan, dan risiko serangan jantung dan strok meningkat. Untuk mengatasi masalah ini, pakar mengeluarkan bahagian hati yang berpenyakit dan membetulkan gen yang rosak, menghentikan pengumpulan kolesterol selanjutnya dalam badan. Selepas itu, gen yang diperbetulkan dimasukkan ke dalam virus hepatitis yang dinetralkan, dan dengan bantuannya dihantar kembali ke hati.

Baca juga:

Terdapat perkembangan positif dalam memerangi AIDS. Bukan rahsia lagi bahawa AIDS berpunca daripada virus immunodeficiency manusia, yang memusnahkan sistem imun dan membuka pintu kepada tubuh untuk penyakit yang boleh membawa maut. Para saintis moden sudah tahu cara menukar gen supaya mereka berhenti melemahkan sistem imun, tetapi mula menguatkannya untuk menentang virus. Gen ini diperkenalkan melalui pemindahan darah.

Terapi gen juga berfungsi terhadap kanser, khususnya, terhadap kanser kulit (melanoma). Rawatan pesakit sedemikian melibatkan pengenalan gen dengan faktor nekrosis tumor, i.e. gen yang mengandungi protein antikanser. Lebih-lebih lagi, hari ini ujian sedang dijalankan untuk merawat kanser otak, di mana gen yang mengandungi maklumat untuk meningkatkan sensitiviti sel-sel malignan terhadap ubat-ubatan yang digunakan disuntik kepada pesakit yang sakit.

Penyakit Gaucher adalah penyakit keturunan yang teruk yang disebabkan oleh mutasi dalam gen yang menyekat pengeluaran enzim khas, glucocerebrosidase. Pada orang yang menderita penyakit yang tidak boleh diubati ini, limpa dan hati diperbesar, dan dengan perkembangan penyakit, tulang mula runtuh. Para saintis telah pun berjaya memperkenalkan gen yang mengandungi maklumat tentang penghasilan enzim ini ke dalam badan pesakit tersebut.

Ini satu lagi contoh. Bukan rahsia lagi bahawa orang buta kehilangan keupayaan untuk melihat imej visual sepanjang hayatnya. Salah satu punca kebutaan kongenital adalah apa yang dipanggil atrofi Leber, yang, sebenarnya, adalah mutasi gen. Sehingga kini, saintis telah mengembalikan kebolehan visual kepada 80 orang buta melalui adenovirus yang diubah suai yang menghantar gen "berfungsi" ke tisu mata. Ngomong-ngomong, beberapa tahun yang lalu, saintis berjaya menyembuhkan buta warna dalam monyet eksperimen dengan memperkenalkan gen manusia yang sihat ke dalam retina mata haiwan itu. Dan baru-baru ini, operasi sedemikian membolehkan pesakit pertama menyembuhkan buta warna.

Secara jelasnya, kaedah penyampaian maklumat gen menggunakan virus adalah yang paling optimum, kerana virus itu sendiri mencari sasarannya di dalam badan (virus herpes pasti akan menemui neuron, dan virus hepatitis akan menemui hati). Walau bagaimanapun, kaedah penghantaran gen ini mempunyai kelemahan yang ketara - virus adalah imunogen, yang bermaksud bahawa apabila mereka memasuki badan, mereka boleh dimusnahkan oleh sistem imun sebelum mereka mempunyai masa untuk bekerja, atau bahkan menyebabkan tindak balas imun badan yang kuat, hanya memburukkan keadaan kesihatan.

Terdapat juga kaedah lain untuk menyampaikan bahan gen. Ia adalah molekul DNA bulat atau plasmid. Ia berputar dengan baik, menjadi sangat padat, yang membolehkan saintis "membungkus"nya ke dalam polimer kimia dan memasukkannya ke dalam sel. Tidak seperti virus, plasmid tidak mencetuskan tindak balas imun dalam badan. Namun cara ini kurang sesuai kerana selepas 14 hari, plasmid dikeluarkan dari sel dan pengeluaran protein berhenti. Iaitu, dengan cara ini, gen mesti diperkenalkan untuk masa yang lama, sementara sel itu "pulih".

Oleh itu, saintis moden mempunyai dua kaedah yang berkuasa untuk menghantar gen kepada sel "sakit", dan penggunaan virus nampaknya lebih disukai. Walau apa pun, doktor memilih keputusan muktamad mengenai pilihan satu kaedah atau yang lain, berdasarkan tindak balas badan pesakit.

Cabaran yang dihadapi terapi gen

Dapat disimpulkan bahawa terapi gen adalah bidang perubatan yang kurang dikaji, yang dikaitkan dengan sejumlah besar kegagalan dan kesan sampingan, dan ini adalah kelemahannya yang besar. Walau bagaimanapun, terdapat juga isu etika, kerana ramai saintis secara kategori menentang gangguan terhadap struktur genetik tubuh manusia. Itulah sebabnya, hari ini terdapat larangan antarabangsa terhadap penggunaan sel seks dalam terapi gen, serta sel kuman pra-implantasi. Ini dilakukan untuk mengelakkan perubahan gen dan mutasi yang tidak diingini dalam keturunan kita.

Jika tidak, terapi gen tidak melanggar mana-mana piawaian etika, kerana ia direka untuk melawan penyakit yang serius dan tidak boleh diubati, di mana ubat rasmi tidak berkuasa. Dan ini adalah kelebihan utama terapi gen.
Jaga diri!

"Anak anda mempunyai penyakit genetik" bunyi seperti ayat. Tetapi selalunya, ahli genetik boleh membantu kanak-kanak yang sakit dengan ketara, dan juga mengimbangi sepenuhnya beberapa penyakit. Pakar neurologi-genetik Pusat Perubatan "Pokrovsky" PBSK Bulatnikova Maria Alekseevna bercakap tentang kemungkinan rawatan moden.

Seberapa biasa penyakit genetik?

Apabila diagnostik molekul tersebar, didapati bahawa bilangan penyakit genetik jauh lebih tinggi daripada yang difikirkan sebelumnya. Banyak penyakit jantung, kecacatan perkembangan, keabnormalan neurologi, ternyata, mempunyai punca genetik. Dalam kes ini, saya bercakap secara khusus mengenai penyakit genetik (bukan kecenderungan), iaitu keadaan yang disebabkan oleh mutasi (pecahan) dalam satu atau lebih gen. Menurut statistik, di Amerika Syarikat, sehingga satu pertiga daripada pesakit saraf berada di hospital akibat gangguan genetik. Kesimpulan ini dibuat bukan sahaja oleh perkembangan pesat genetik molekul dan kemungkinan analisis genetik, tetapi juga oleh kemunculan kaedah neuroimaging baru, seperti MRI. Dengan bantuan MRI, adalah mungkin untuk menentukan lesi kawasan otak mana yang membawa kepada gangguan yang telah timbul pada kanak-kanak, dan selalunya, jika kita mengesyaki kecederaan kelahiran, kita mendapati perubahan dalam struktur yang boleh tidak menderita semasa bersalin, maka timbul andaian tentang sifat genetik penyakit itu, tentang pembentukan organ yang tidak betul ... Menurut hasil kajian baru-baru ini, pengaruh kelahiran yang sukar walaupun dengan genetik yang tidak terganggu boleh dikompensasikan semasa tahun-tahun pertama kehidupan.

Apakah yang diberikan oleh pengetahuan tentang sifat genetik penyakit ini?

Pengetahuan tentang punca genetik penyakit ini jauh dari sia-sia - ia bukan ayat, tetapi cara untuk mencari cara yang betul untuk merawat dan membetulkan gangguan. Banyak penyakit sedang dirawat dengan jayanya hari ini; bagi yang lain, genetik boleh menawarkan terapi yang lebih berkesan yang meningkatkan kualiti hidup kanak-kanak dengan ketara. Sudah tentu, terdapat beberapa pelanggaran yang tidak dapat ditakluki oleh doktor, tetapi sains tidak berhenti, dan kaedah rawatan baru muncul setiap hari.

Dalam amalan saya, terdapat satu kes yang sangat tipikal. Seorang kanak-kanak berusia 11 tahun telah berjumpa pakar saraf mengenai cerebral palsy. Setelah pemeriksaan dan soal siasat saudara-mara, syak wasangka tentang sifat genetik penyakit itu muncul, yang disahkan. Nasib baik untuk kanak-kanak ini, penyakit yang dikenal pasti boleh dirawat walaupun pada usia ini, dan dengan bantuan perubahan dalam taktik rawatan, adalah mungkin untuk mencapai peningkatan yang ketara dalam keadaan kanak-kanak itu.

Pada masa ini, bilangan penyakit genetik, manifestasi yang boleh dikompensasikan, sentiasa berkembang. Contoh yang paling terkenal ialah fenilketonuria. Ia ditunjukkan oleh kelewatan perkembangan, oligofrenia. Dengan pelantikan diet tanpa fenilalanin yang tepat pada masanya, kanak-kanak itu membesar dengan sihat sepenuhnya, dan selepas 20 tahun, keterukan diet dapat dikurangkan. (Jika anda bersalin di hospital bersalin atau pusat perubatan, anak anda akan menjalani ujian PKU pada hari-hari pertama kehidupan).

Bilangan penyakit sedemikian telah meningkat dengan ketara. Leucinosis juga tergolong dalam kumpulan penyakit metabolik. Dalam penyakit ini, rawatan harus ditetapkan pada bulan-bulan pertama kehidupan (sangat penting untuk tidak terlambat), kerana produk beracun metabolisme terjejas membawa kepada kerosakan yang lebih cepat pada tisu saraf daripada dengan fenilketonuria. Malangnya, jika penyakit itu ditentukan pada usia tiga bulan, adalah mustahil untuk mengimbangi sepenuhnya manifestasinya, tetapi mungkin untuk meningkatkan kualiti hidup kanak-kanak. Sudah tentu, saya ingin penyakit ini dimasukkan ke dalam program saringan.

Penyebab gangguan saraf selalunya adalah lesi genetik yang agak heterogen, tepat kerana terdapat banyak daripada mereka, sangat sukar untuk membuat program pemeriksaan untuk pengesanan tepat pada masanya semua penyakit yang diketahui.

Ini termasuk penyakit seperti Pompe, Grover, Felidbacher, sindrom Rett, dll. Terdapat banyak kes penyakit yang lebih ringan.

Memahami sifat genetik penyakit ini membolehkan anda mengarahkan rawatan kepada punca gangguan, dan bukan hanya untuk mengimbangi mereka, yang dalam banyak kes membolehkan anda mencapai kejayaan yang serius dan juga menyembuhkan bayi.

Apakah gejala yang boleh menunjukkan sifat genetik penyakit ini?

Pertama sekali, ini adalah kelewatan dalam perkembangan kanak-kanak, termasuk intrauterin (dari 50 hingga 70% mengikut beberapa anggaran), miopati, autisme, sawan epilepsi refraktori, sebarang kecacatan organ dalaman. Penyebab cerebral palsy juga boleh menjadi gangguan genetik, biasanya dalam kes sedemikian, doktor bercakap tentang perjalanan penyakit yang tidak tipikal. Jika doktor anda mengesyorkan untuk menjalani pemeriksaan genetik, jangan menangguhkannya, dalam kes ini, masa sangat mahal. Kehamilan yang semakin pudar, keguguran biasa, termasuk dari saudara-mara, mungkin juga menunjukkan kemungkinan keabnormalan genetik. Amat mengecewakan apabila penyakit ini dikesan terlalu lewat dan tidak dapat diperbetulkan lagi.

Sekiranya penyakit itu tidak dirawat, adakah ibu bapa perlu tahu mengenainya?

Pengetahuan tentang sifat genetik penyakit pada kanak-kanak mengelakkan penampilan kanak-kanak lain yang sakit dalam keluarga ini. Ini mungkin sebab utama mengapa perlu menjalani kaunseling genetik walaupun pada peringkat perancangan kehamilan, jika salah seorang kanak-kanak mengalami kecacatan perkembangan atau penyakit serius. Sains moden membenarkan diagnostik genetik pranatal dan pra-implantasi, jika terdapat maklumat tentang penyakit itu, yang risikonya ada. Pada peringkat ini, tidak mungkin untuk memeriksa semua kemungkinan penyakit genetik. Malah keluarga yang sihat, di mana kedua ibu bapa tidak pernah mendengar sebarang penyakit, tidak terlepas daripada penampilan kanak-kanak dengan kelainan genetik. Gen resesif boleh diwarisi melalui berpuluh-puluh generasi dan dalam pasangan andalah mereka bertemu separuh mereka (lihat rajah).

Sekiranya anda sentiasa beralih kepada genetik?

Ujian genetik harus dilakukan berdasarkan kehadiran masalah, jika anda atau doktor anda mengesyaki. Tidak perlu memeriksa anak yang sihat untuk berjaga-jaga. Ramai yang mengatakan bahawa mereka telah melalui semua pemeriksaan semasa kehamilan dan semuanya teratur, tetapi di sini ... Dalam kes ini, anda perlu memahami bahawa pemeriksaan pemeriksaan bertujuan untuk mengenal pasti (dan sangat berkesan) penyakit genetik yang paling biasa - Down, Penyakit Patau dan Edwards, mutasi dalam gen individu, yang dibincangkan di atas, dengan pemeriksaan sedemikian tidak ditentukan.

Apakah kelebihan pusat anda?

Setiap pusat genetik mempunyai pengkhususan tersendiri, sebaliknya pengkhususan doktor yang bekerja di dalamnya. Sebagai contoh, saya seorang pakar neurologi kanak-kanak dengan pendidikan pertama saya. Kami juga mempunyai pakar genetik yang pakar dalam masalah kehamilan. Kelebihan pusat berbayar adalah keupayaan doktor untuk menumpukan lebih banyak masa kepada pesakitnya (temu janji berlangsung selama dua jam, dan pencarian penyelesaian kepada masalah itu biasanya berterusan selepas itu). Tidak perlu takut dengan pakar genetik, ini hanya pakar yang boleh membuat diagnosis yang membolehkan anda menyembuhkan penyakit yang kelihatan tidak ada harapan.

"Jurnal Kesihatan untuk Bakal Ibu Bapa", Bil. 3 (7), 2014

Genetik di Israel berkembang pesat, terdapat kaedah progresif untuk diagnosis dan rawatan penyakit keturunan. Rangkaian kajian khusus sentiasa berkembang, pangkalan makmal meningkat dan kakitangan perubatan meningkatkan kelayakan mereka. Keupayaan untuk mendiagnosis dan memulakan rawatan kompleks keabnormalan keturunan seawal mungkin menjadikan rawatan kanak-kanak di Israel paling dituntut dan berkesan.

Diagnosis penyakit genetik

Rawatan penyakit keturunan boleh menjadi radikal dan paliatif, tetapi diagnosis yang tepat mesti dibuat terlebih dahulu. Terima kasih kepada penggunaan teknik terkini, pakar Pusat Perubatan Tel Aviv Sourasky (klinik Ichilov) berjaya mendiagnosis, membuat diagnosis yang tepat dan memberikan cadangan komprehensif untuk pelan rawatan selanjutnya.

Perlu difahami bahawa jika campur tangan radikal adalah mustahil, usaha doktor bertujuan untuk meningkatkan kualiti hidup pesakit kecil: penyesuaian sosial, pemulihan fungsi penting, pembetulan kecacatan luaran, dll. Pelepasan simptom, pemetaan tindakan selanjutnya dan ramalan perubahan seterusnya dalam kesihatan adalah mungkin selepas membuat diagnosis yang tepat. Anda boleh dengan cepat menjalani pemeriksaan dan mengesahkan kehadiran kelainan genetik di klinik Ichilov, selepas itu pesakit akan diberi rawatan komprehensif untuk penyakit yang dikenal pasti.

Pusat Sourasky menawarkan ujian dan pemeriksaan bukan sahaja untuk kanak-kanak, tetapi juga untuk ibu bapa masa depan dan wanita hamil. Kajian sedemikian ditunjukkan terutamanya untuk orang yang mempunyai sejarah peribadi atau keluarga yang rumit. Kajian itu akan menunjukkan tahap kebarangkalian kelahiran anak yang sihat, selepas itu doktor akan menentukan langkah terapeutik selanjutnya. Bahaya menghantar kelainan keturunan kepada kanak-kanak ditentukan setepat mungkin, menggunakan teknologi terkini.

Kanak-kanak dengan patologi genetik dan pasangan yang menjangkakan bayi dengan keabnormalan keturunan diberikan rawatan kompleks yang sudah berada di peringkat mengumpul anamnesis dan membuat diagnosis.

Diagnostik genetik pediatrik di Ichilov

Sehingga 6% bayi baru lahir mempunyai kelainan perkembangan keturunan; dalam sesetengah kanak-kanak, tanda-tanda gangguan genetik dikesan kemudian. Kadangkala cukuplah ibu bapa mengetahui bahaya yang ada bagi mengelakkan situasi yang merbahaya kepada anak. Perundingan genetik daripada pakar terkemuka Israel membantu menentukan kehadiran keabnormalan pada peringkat awal dan memulakan rawatan tepat pada masanya.

Ini termasuk penyakit berikut pada kanak-kanak:

• kecacatan atau pelbagai kecacatan dan keabnormalan (kecacatan tiub saraf, bibir sumbing, kecacatan jantung);
• terencat akal seperti autisme, kelainan perkembangan lain yang tidak diketahui etimologinya, kekurangan kepekaan kanak-kanak terhadap pembelajaran;
• keabnormalan otak kongenital struktur;
• keabnormalan deria dan metabolik;
• keabnormalan genetik, didiagnosis dan tidak diketahui;
• keabnormalan kromosom.

Antara penyakit kongenital, mutasi dalam gen tertentu dibezakan, yang diturunkan dari generasi ke generasi. Ini termasuk talasemia, cystic fibrosis, dan beberapa bentuk miopati. Dalam kes lain, keabnormalan keturunan adalah disebabkan oleh perubahan dalam bilangan atau struktur kromosom. Mutasi sedemikian boleh diwarisi oleh seorang kanak-kanak daripada seorang ibu bapa atau timbul secara spontan, semasa peringkat perkembangan intrauterin. Contoh ketara gangguan kromosom ialah penyakit Down atau retinoblastoma.

Untuk diagnosis awal kecacatan keturunan pada kanak-kanak, pusat perubatan Ichilov menggunakan pelbagai kaedah penyelidikan makmal:

• molekul, membolehkan pada peringkat perkembangan intrauterin janin untuk mewujudkan penyelewengan dalam DNA;
• sitogenetik, di mana kromosom dalam pelbagai tisu diperiksa;
• biokimia, yang mewujudkan penyimpangan metabolik dalam badan;
• klinikal, membantu untuk menentukan punca kejadian, untuk menjalankan rawatan dan pencegahan.

Di samping menetapkan rawatan kompleks dan memantau perjalanan penyakit genetik, tugas doktor adalah untuk meramalkan kejadian penyakit itu pada masa hadapan.

Rawatan penyakit genetik pada kanak-kanak

Rawatan kanak-kanak di Israel terdiri daripada pelbagai aktiviti. Pertama sekali, ujian makmal dijalankan untuk mengesahkan atau mendiagnosis pada mulanya. Ibu bapa akan ditawarkan kaedah pembangunan teknologi yang paling inovatif untuk mengenal pasti mutasi genetik.

Secara keseluruhan, 600 keabnormalan genetik kini diketahui oleh sains, oleh itu, pemeriksaan kanak-kanak yang tepat pada masanya akan membantu mengenal pasti penyakit dan memulakan rawatan yang cekap. Ujian genetik bayi baru lahir adalah salah satu sebab mengapa wanita lebih suka bersalin di klinik Ichilov (Sourasky).

Baru-baru ini, rawatan penyakit keturunan dianggap sebagai perkara yang sia-sia, jadi penyakit genetik dianggap sebagai hukuman. Pada masa ini, kemajuan yang ketara telah ketara, sains tidak berhenti, dan pakar genetik Israel menawarkan rejimen rawatan terkini untuk penyelewengan sedemikian dalam perkembangan kanak-kanak.

Penyakit genetik sangat heterogen dalam ciri, oleh itu, rawatan ditetapkan dengan mengambil kira manifestasi klinikal dan parameter individu pesakit. Dalam banyak kes, rawatan pesakit dalam lebih diutamakan. Doktor harus dapat menjalankan pemeriksaan yang paling luas terhadap pesakit kecil, memilih rejimen ubat, dan, jika ditunjukkan, menjalankan operasi.

Untuk memilih terapi hormon dan imun dengan betul, anda memerlukan pemeriksaan menyeluruh dan pemantauan yang teliti terhadap pesakit. Masa pelantikan terapeutik juga adalah individu, bergantung pada keadaan dan umur kanak-kanak. Dalam sesetengah kes, ibu bapa menerima pelan terperinci untuk prosedur lanjut dan pemantauan pesakit. Kanak-kanak itu dipilih ubat-ubatan untuk mengurangkan manifestasi penyakit, diet dan fisioterapi.

Arah utama proses rawatan di Pusat Sourasky

Rawatan keabnormalan genetik pada kanak-kanak adalah proses yang kompleks dan panjang. Kadang-kadang mustahil untuk menyembuhkan sepenuhnya penyakit tersebut, tetapi rawatan dijalankan dalam tiga arah utama.

• Kaedah etiologi adalah yang paling berkesan, bertujuan untuk punca gangguan kesihatan. Kaedah terbaharu pembetulan gen ialah mengasingkan sekeping DNA yang rosak, mengklonkannya dan memasukkan komponen yang sihat ke tempat asalnya. Ini adalah kaedah yang paling menjanjikan dan inovatif untuk menangani masalah kesihatan keturunan. Hari ini, tugas itu dianggap sangat sukar, tetapi ia sudah digunakan untuk beberapa petunjuk.
• Kaedah patogenetik menjejaskan proses dalaman dalam badan. Dalam kes ini, terdapat kesan pada genom patologi, pembetulan oleh semua kaedah yang tersedia bagi keadaan fisiologi dan biokimia pesakit.
• Kaedah tindakan simptomatik bertujuan untuk melegakan kesakitan, keadaan negatif dan mewujudkan halangan untuk perkembangan selanjutnya penyakit. Arahan ini digunakan secara bersendirian atau digabungkan dengan jenis rawatan lain, tetapi dalam kes gangguan gen yang dikenal pasti, ia sentiasa ditetapkan. Farmakologi menawarkan pelbagai jenis produk perubatan untuk mengurangkan manifestasi penyakit. Ini adalah anticonvulsants, ubat penahan sakit, sedatif dan ubat lain yang harus diberikan kepada kanak-kanak hanya selepas temujanji perubatan.
• Kaedah pembedahan kadangkala diperlukan untuk membetulkan kecacatan luaran dan anomali dalaman badan kanak-kanak. Petunjuk untuk pembedahan ditetapkan dengan sangat berhati-hati. Kadangkala memerlukan pemeriksaan dan rawatan awal yang panjang untuk menyediakan pesakit kecil untuk pembedahan.

Sebagai contoh positif rawatan kanak-kanak di Israel, seseorang boleh memetik statistik mengenai penyakit genetik biasa - autisme. Di hospital Ichilov-Sourasky, pengesanan awal anomali (dari usia enam bulan) membolehkan 47% kanak-kanak ini berkembang secara normal pada masa hadapan. Pelanggaran yang didedahkan dalam baki kanak-kanak yang diperiksa dianggap oleh doktor sebagai tidak penting dan tidak memerlukan campur tangan perubatan.

Ibu bapa dinasihatkan supaya tidak panik apabila gejala yang membimbangkan atau penyelewengan yang jelas dalam kesihatan anak-anak mereka muncul. Cuba hubungi klinik secepat mungkin, dapatkan cadangan dan nasihat komprehensif mengenai tindakan selanjutnya.

Rumah" tempoh selepas bersalin" Rawatan penyakit genetik. Terapi gen: bagaimana penyakit genetik dirawat Bolehkah penyakit genetik disembuhkan

Terapi gen manusia dalam erti kata yang luas melibatkan pengenalan gen (s) yang berfungsi secara aktif ke dalam sel untuk membetulkan kecacatan genetik. Terdapat dua kemungkinan rawatan untuk penyakit keturunan. Dalam kes pertama, sel somatik (sel selain daripada sel pembiakan) mengalami transformasi genetik. Dalam kes ini, pembetulan kecacatan genetik adalah terhad kepada organ atau tisu tertentu. Dalam kes kedua, genotip sel garis kuman (sperma atau oosit) atau oosit yang disenyawakan (zigot) diubah supaya semua sel individu yang berkembang daripadanya mempunyai gen "membetulkan". Hasil daripada terapi gen menggunakan sel garis kuman, perubahan genetik diturunkan dari generasi ke generasi.

Dasar Terapi Gen Sel Somatik.

Pada tahun 1980, wakil masyarakat Katolik, Protestan dan Yahudi di Amerika Syarikat menulis surat terbuka kepada Presiden yang menggariskan pandangan mereka tentang penggunaan kejuruteraan genetik berhubung dengan manusia. Suruhanjaya Presiden dan Suruhanjaya Kongres telah ditubuhkan untuk menilai dimensi etika dan sosial isu ini. Ini adalah inisiatif yang sangat penting, kerana di Amerika Syarikat, pelaksanaan program yang menjejaskan kepentingan awam sering dijalankan berdasarkan cadangan suruhanjaya tersebut. Dalam pendapat akhir kedua-dua komisen, garis yang jelas telah dibuat antara terapi gen untuk sel somatik dan terapi gen untuk sel garis kuman. Terapi gen sel somatik telah diklasifikasikan sebagai campur tangan perubatan standard, serupa dengan pemindahan organ. Sebaliknya, terapi gen talian kuman dianggap sangat kompleks dari segi teknologi dan mencabar dari segi etika untuk memulakan aplikasi praktikalnya tanpa berlengah-lengah. Ia telah membuat kesimpulan bahawa adalah perlu untuk membangunkan peraturan yang jelas yang mengawal penyelidikan dalam bidang terapi gen sel somatik; pembangunan dokumen sedemikian untuk terapi gen germline dianggap pramatang. Untuk menghentikan semua aktiviti yang menyalahi undang-undang, telah diputuskan untuk menghentikan semua eksperimen dalam bidang terapi gen untuk sel talian kuman.

Menjelang tahun 1985, satu dokumen telah disediakan bertajuk "Peraturan untuk Penggubalan dan Penyerahan Permohonan untuk Eksperimen dalam Bidang Terapi Gen Sel Somatik." Ia mengandungi semua maklumat tentang data yang perlu dibentangkan dalam permohonan untuk kelulusan ujian dalam bidang terapi gen sel somatik pada manusia. Ia berdasarkan peraturan yang mengawal penyelidikan makmal dengan DNA rekombinan; mereka hanya telah disesuaikan untuk tujuan bioperubatan.

Perundangan bioperubatan telah disemak dan ditambah pada tahun 1970-an. sebagai tindak balas kepada penerbitan pada tahun 1972 hasil percubaan selama 40 tahun oleh Perkhidmatan Kesihatan Kebangsaan AS di Alabama ke atas sekumpulan 400 pesakit Afrika Amerika yang buta huruf dengan sifilis. Eksperimen itu ditubuhkan untuk mengkaji perkembangan semula jadi penyakit kelamin yang ditentukan, tiada rawatan dijalankan. Berita tentang pengalaman mengerikan sebegitu kepada orang yang tidak berpengetahuan mengejutkan ramai di Amerika Syarikat. Kongres segera menamatkan percubaan dan meluluskan undang-undang yang melarang penyelidikan sedemikian sekali lagi.

Antara soalan yang ditujukan kepada orang yang memohon kebenaran untuk bereksperimen dalam bidang terapi gen sel somatik adalah seperti berikut:

• 1. Apakah penyakit yang sepatutnya dirawat?
• 2. Sejauh mana seriusnya?
• 3. Adakah terdapat rawatan alternatif?
• 4. Betapa bahayanya rawatan yang dicadangkan untuk pesakit?
• 5. Apakah kemungkinan kejayaan rawatan?
• 6. Bagaimanakah pesakit akan dipilih untuk ujian klinikal?
• 7. Adakah pemilihan ini tidak memihak dan mewakili?
• 8. Bagaimanakah pesakit akan dimaklumkan tentang percubaan?
• 9. Apakah jenis maklumat yang perlu diberikan kepada mereka?
• 10. Bagaimanakah persetujuan mereka akan diperolehi?
• 11. Bagaimanakah kerahsiaan maklumat dan penyelidikan pesakit akan terjamin?

Apabila eksperimen terapi gen baru sahaja bermula, kebanyakan aplikasi percubaan klinikal mula-mula disemak oleh jawatankuasa etika institusi tempat penyelidikan itu akan dijalankan, dan barulah mereka dihantar ke Jawatankuasa Kecil Terapi Gen Manusia. Yang terakhir menilai aplikasi dari segi kepentingan saintifik dan perubatan mereka, pematuhan dengan peraturan semasa, dan kredibiliti hujah. Sekiranya permohonan itu ditolak, ia dikembalikan semula dengan ulasan yang diperlukan. Pencadang boleh menyemak cadangan dan menyemaknya. Jika diluluskan, Jawatankuasa Kecil Terapi Gene membincangkannya dalam ulasan umum menggunakan kriteria yang sama. Selepas kelulusan permohonan di peringkat ini, pengarah jawatankuasa kecil meluluskannya dan menandatangani kebenaran untuk ujian klinikal, tanpanya mereka tidak boleh bermula. Dalam kes terakhir ini, perhatian khusus diberikan kepada kaedah mendapatkan produk, kaedah kawalan kualiti ketulenannya, serta jenis ujian praklinikal yang dijalankan untuk memastikan keselamatan produk.

Tetapi apabila bilangan permohonan meningkat dari masa ke masa, dan terapi gen menjadi, dalam kata-kata seorang pengulas, "tiket yang menang dalam bidang perubatan," proses kelulusan awal dianggap tidak perlu memakan masa dan berlebihan. Akibatnya, selepas 1997, Jawatankuasa Kecil Terapi Gen bukan lagi salah satu agensi yang menyelia penyelidikan dalam bidang terapi gen manusia. Sekiranya Jawatankuasa Kecil wujud, kemungkinan besar ia akan menjadi penganjur forum untuk membincangkan isu etika yang berkaitan dengan terapi gen manusia. Sementara itu, keperluan bahawa semua aplikasi dalam bidang terapi gen mesti dibincangkan secara terbuka telah dialih keluar. Agensi yang bertanggungjawab mengawal pengeluaran dan penggunaan produk biologi menjalankan semua penilaian yang diperlukan secara sulit untuk memastikan hak pemilikan pemaju dihormati. Pada masa ini, terapi gen manusia dianggap sebagai prosedur perubatan yang selamat, walaupun tidak begitu berkesan. Kebimbangan sebelum ini telah hilang, dan ia telah menjadi salah satu pendekatan baru utama untuk rawatan penyakit manusia.

Kebanyakan pakar menganggap prosedur kelulusan untuk ujian terapi gen sel somatik manusia di Amerika Syarikat adalah mencukupi; ia menjamin pemilihan pesakit yang tidak berat sebelah dan kesedaran mereka, serta pelaksanaan semua manipulasi dengan betul, tanpa menyebabkan kemudaratan, baik kepada pesakit tertentu dan kepada populasi manusia secara keseluruhan. Peraturan untuk menjalankan ujian terapi gen juga sedang dibangunkan di negara lain. Di Amerika Syarikat, ini dilakukan hasil daripada penimbangan yang teliti bagi setiap cadangan. Sebagai salah seorang peserta dalam pendengaran yang dianjurkan oleh Jawatankuasa Kecil Terapi Gen pada Januari 1989, Dr. Walter, berkata: "Saya tidak tahu mana-mana sains atau teknologi bioperubatan lain yang telah diuji secara meluas seperti terapi gen."

Pengumpulan gen yang rosak pada generasi akan datang.

Terdapat pendapat bahawa rawatan penyakit genetik menggunakan terapi gen sel somatik pasti akan membawa kepada kemerosotan kumpulan gen populasi manusia. Ia berdasarkan idea bahawa kekerapan gen yang rosak dalam populasi akan meningkat dari generasi ke generasi, kerana terapi gen akan memudahkan pemindahan gen mutan kepada generasi seterusnya daripada orang yang sebelum ini tidak dapat menghasilkan keturunan atau tidak dapat. bertahan hingga akil baligh. Namun, hipotesis ini ternyata salah. Menurut genetik populasi, ia mengambil masa beribu-ribu tahun untuk meningkatkan dengan ketara kekerapan gen yang berbahaya atau maut akibat rawatan yang berkesan. Jadi, jika beberapa penyakit genetik yang jarang berlaku berlaku dalam satu daripada 100,000 bayi baru lahir yang berdaya maju, ia akan mengambil masa kira-kira 2,000 tahun selepas permulaan terapi gen yang berkesan sebelum kekerapan penyakit ini meningkat dua kali ganda kepada 1 dalam 50,000.

Sebagai tambahan kepada fakta bahawa kekerapan gen maut hampir tidak meningkat dari generasi ke generasi, akibat rawatan jangka panjang semua yang memerlukannya, genotip individu individu juga kekal tidak berubah. Perkara ini boleh digambarkan dengan contoh daripada sejarah evolusi. Primat, termasuk manusia, tidak dapat mensintesis vitamin C yang penting; mereka mesti mendapatkannya daripada sumber luar. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa kita semua cacat genetik dalam gen untuk bahan penting ini. Sebaliknya, amfibia, reptilia, burung dan mamalia bukan primata mensintesis vitamin C. Namun kecacatan genetik yang menyebabkan ketidakupayaan untuk biosintesis vitamin C tidak "menghalang" kejayaan evolusi primata selama berjuta-juta tahun. Begitu juga, membetulkan kecacatan genetik lain tidak akan membawa kepada pengumpulan gen "tidak sihat" yang ketara pada generasi akan datang.

Terapi gen untuk sel garis kuman.

Eksperimen dalam bidang terapi gen untuk sel garis kuman manusia kini dilarang sama sekali, tetapi mesti diakui bahawa beberapa penyakit genetik hanya boleh disembuhkan dengan cara ini. Metodologi terapi gen untuk sel garis kuman manusia masih belum cukup dibangunkan. Walau bagaimanapun, tidak ada keraguan bahawa dengan pembangunan kaedah manipulasi genetik dalam haiwan dan ujian diagnostik embrio praimplantasi, jurang ini akan diisi. Lebih-lebih lagi, memandangkan terapi gen untuk sel somatik menjadi prosedur yang semakin rutin, ini akan menjejaskan sikap orang ramai terhadap terapi gen untuk sel talian kuman manusia, dan selepas beberapa ketika, ia akan menjadi perlu untuk mengujinya. Kami hanya boleh berharap bahawa pada masa itu semua masalah yang berkaitan dengan akibat penggunaan praktikal terapi gen untuk sel germanium manusia, termasuk yang sosial dan biologi, akan diselesaikan.

Adalah dipercayai bahawa terapi gen manusia boleh membantu merawat keadaan perubatan yang serius. Malah, ia mampu memberikan pembetulan untuk beberapa gangguan fizikal dan mental, walaupun masih tidak jelas sama ada masyarakat akan mendapati penggunaan terapi gen sedemikian boleh diterima. Seperti bidang perubatan lain yang sedang berkembang, terapi gen untuk sel germanium manusia menimbulkan banyak persoalan, iaitu:

• 1. Berapakah kos untuk membangunkan dan melaksanakan kaedah terapi gen untuk sel germanium manusia?
• 2. Perlukah kerajaan menetapkan keutamaan untuk penyelidikan perubatan?
• 3. Adakah keutamaan pembangunan terapi gen untuk sel-sel garisan kuman akan membawa kepada pengehadan pencarian kaedah rawatan lain?
• 4. Adakah mungkin untuk menghubungi semua pesakit yang memerlukannya?
• 5. Adakah individu atau syarikat boleh mendapatkan hak eksklusif untuk merawat penyakit tertentu menggunakan terapi gen?

Pengklonan manusia.

Minat awam terhadap kemungkinan pengklonan manusia timbul pada tahun 1960-an, selepas eksperimen yang sesuai dijalankan ke atas katak dan kodok. Kajian ini menunjukkan bahawa nukleus telur yang disenyawakan boleh digantikan dengan nukleus sel yang tidak dibezakan, dan embrio akan berkembang secara normal. Oleh itu, pada dasarnya, adalah mungkin untuk mengasingkan nukleus daripada sel organisma yang tidak dibezakan, memperkenalkannya ke dalam telur yang disenyawakan dari organisma yang sama, dan mendapatkan anak dengan genotip yang sama seperti induk. Dengan kata lain, setiap organisma keturunan boleh dianggap sebagai klon genetik organisma penderma asal. Pada tahun 1960-an. nampaknya, walaupun kekurangan keupayaan teknikal, tidak sukar untuk mengekstrapolasi hasil pengklonan katak kepada manusia. Banyak artikel mengenai topik ini muncul di akhbar, karya fiksyen sains juga ditulis. Salah satu cerita adalah mengenai pengklonan Presiden AS John F. Kennedy yang dibunuh secara khianat, tetapi topik yang lebih popular ialah pengklonan penjahat. Kerja-kerja pengklonan manusia bukan sahaja tidak masuk akal, tetapi juga mempromosikan idea yang salah dan sangat berbahaya bahawa keperibadian, watak dan kualiti lain seseorang adalah semata-mata disebabkan oleh genotipnya. Malah, seseorang sebagai individu terbentuk di bawah pengaruh kedua-dua gen dan keadaan persekitarannya, khususnya tradisi budaya. Sebagai contoh, perkauman ganas yang diwar-warkan Hitler adalah kualiti tingkah laku yang diperoleh yang tidak ditentukan oleh mana-mana satu gen atau gabungan mereka. Dalam persekitaran yang berbeza dengan ciri budaya yang berbeza, "Hitler kloning" tidak semestinya membentuk seseorang seperti Hitler yang sebenar. Begitu juga, "klon Ibu Teresa" tidak semestinya "menjadikan" seorang wanita yang mendedikasikan hidupnya untuk membantu orang miskin dan sakit di Calcutta.

Dengan perkembangan kaedah biologi pembiakan dalam mamalia dan penciptaan pelbagai haiwan transgenik, semakin jelas bahawa pengklonan manusia adalah masalah masa depan yang tidak begitu jauh. Spekulasi itu menjadi kenyataan pada tahun 1997 apabila seekor biri-biri bernama Dolly diklon. Untuk ini, nukleus sel terbeza bagi biri-biri bunting penderma telah digunakan. Pendekatan metodologi yang digunakan untuk "mencipta" Dolly, pada dasarnya, sesuai untuk mendapatkan klon mana-mana mamalia, termasuk manusia. Dan walaupun ia tidak berfungsi untuk mamalia lain, ia nampaknya tidak mengambil terlalu banyak percubaan untuk membangunkan kaedah yang sesuai. Akibatnya, pengklonan manusia akan segera menjadi bahan perbincangan yang menyentuh masalah etika genetik dan perubatan biologi.

Tidak dinafikan, pengklonan manusia adalah isu yang kompleks dan kontroversi. Bagi sesetengah orang, idea untuk mencipta salinan individu yang sedia ada melalui manipulasi percubaan nampaknya tidak boleh diterima. Orang lain percaya bahawa individu yang diklon adalah sama dengan kembar seiras, walaupun perbezaan umur, dan oleh itu pengklonan tidak semestinya berniat jahat, walaupun ia mungkin tidak begitu perlu. Pengklonan boleh mempunyai faedah perubatan dan sosial yang positif, membenarkan pelaksanaannya dalam kes luar biasa. Sebagai contoh, ia boleh menjadi penting bagi ibu bapa kanak-kanak yang sakit. Liabiliti untuk eksperimen pengklonan manusia di banyak negara dikawal oleh undang-undang, dan semua penyelidikan yang berkaitan dengan pengklonan manusia adalah dilarang. Sekatan ini sudah cukup untuk mengecualikan kemungkinan pengklonan orang. Walau bagaimanapun, persoalan tentang pengklonan manusia yang tidak dapat dielakkan pasti akan timbul.

Nota!

Karya ini dibentangkan untuk pertandingan artikel sains popular dalam kategori "Ulasan Terbaik".

Cakar maut

Manusia menghadapi penyakit misteri ini sebelum zaman kita. Para saintis di pelbagai bahagian dunia cuba memahami dan merawatnya: di Mesir Purba - Ebers, di India - Sushruta, Greece - Hippocrates. Kesemua mereka dan ramai doktor lain sedang melawan musuh yang berbahaya dan serius - kanser. Dan walaupun pertempuran ini berterusan hingga ke hari ini, sukar untuk menentukan sama ada terdapat peluang untuk kemenangan yang lengkap dan muktamad. Lagipun, semakin kita mengkaji penyakit ini, semakin kerap persoalan timbul - adakah mungkin untuk menyembuhkan kanser sepenuhnya? Bagaimana untuk mengelakkan penyakit? Bolehkah rawatan dibuat dengan cepat, berpatutan dan murah?

Terima kasih kepada Hippocrates dan pemerhatiannya (dialah yang melihat persamaan antara tumor dan tentakel kanser), istilah itu muncul dalam risalah perubatan kuno karsinoma(karsino Yunani) atau udang karang(kanser Latin). Dalam amalan perubatan, neoplasma malignan dikelaskan dalam cara yang berbeza: karsinoma (dari tisu epitelium), sarkoma (dari tisu penghubung, otot), leukemia (dalam darah dan sumsum tulang), limfoma (dalam sistem limfa) dan lain-lain (berkembang dalam jenis sel lain, contohnya, glioma - kanser otak). Tetapi dalam kehidupan seharian istilah "kanser" lebih popular, yang bermaksud sebarang tumor malignan.

Mutasi: Mati atau Hidup Selamanya?

Banyak kajian genetik telah mendedahkan bahawa kemunculan sel kanser adalah hasil daripada perubahan genetik. Ralat dalam replikasi DNA (penyalinan) dan pembaikan (pembetulan ralat) membawa kepada perubahan dalam gen, termasuk yang mengawal pembahagian sel. Faktor utama yang menyumbang kepada kerosakan kepada genom, dan pada masa hadapan kepada pemerolehan mutasi, adalah endogen (serangan oleh radikal bebas yang terbentuk semasa metabolisme, ketidakstabilan kimia beberapa asas DNA) dan eksogen (sinasi pengionan dan UV, karsinogen kimia). . Apabila mutasi ditetapkan dalam genom, ia menggalakkan transformasi sel normal menjadi kanser. Mutasi sedemikian terutamanya berlaku dalam protoonkogen, yang biasanya merangsang pembahagian sel. Akibatnya, gen "dihidupkan" secara kekal boleh diperolehi, dan mitosis (pembahagian) tidak berhenti, yang sebenarnya bermaksud transformasi malignan. Jika mutasi menyahaktifkan berlaku dalam gen yang biasanya menghalang percambahan (gen penindas tumor), kawalan ke atas pembahagian hilang dan sel menjadi "abadi" (Rajah 1).

Rajah 1. Model genetik kanser: kanser kolon. Langkah pertama ialah kehilangan atau ketidakaktifan dua alel gen APS pada kromosom kelima. Dalam kes poliposis adenomatous (FAP), satu mutasi gen APC diwarisi. Kehilangan kedua-dua alel membawa kepada pembentukan adenoma jinak. Mutasi gen seterusnya pada kromosom 12, 17, 18 adenoma jinak boleh membawa kepada transformasi menjadi tumor malignan. Suatu punca: .

Jelas sekali, perkembangan kanser tertentu melibatkan perubahan dalam kebanyakan atau bahkan semua gen ini dan boleh diteruskan dengan cara yang berbeza. Oleh itu, setiap tumor harus dianggap sebagai objek unik secara biologi. Hari ini, terdapat pangkalan data maklumat genetik khas mengenai kanser, yang mengandungi data mengenai 1.2 juta mutasi daripada 8207 sampel tisu kepunyaan 20 jenis tumor: Atlas Genom Kanser dan Katalog Mutasi Somatik dalam Kanser (COSMIC)).

Hasil daripada kegagalan gen adalah pembahagian sel yang tidak terkawal, dan pada peringkat seterusnya - metastasis ke pelbagai organ dan bahagian badan melalui darah dan saluran limfa. Ini adalah proses yang agak kompleks dan aktif, yang terdiri daripada beberapa peringkat. Sel-sel kanser individu diasingkan daripada fokus utama dan dibawa melalui darah melalui badan. Kemudian, menggunakan reseptor khas, mereka melekat pada sel endothelial dan mengekspresikan proteinase yang memecahkan protein matriks dan membentuk liang dalam membran bawah tanah. Selepas memusnahkan matriks ekstraselular, sel-sel kanser berhijrah jauh ke dalam tisu yang sihat. Oleh kerana rangsangan autokrin, mereka membahagi, membentuk nod (diameter 1-2 mm). Dengan kekurangan nutrisi, beberapa sel dalam nod mati, dan mikrometastasis "tidak aktif" sedemikian boleh kekal terpendam dalam tisu organ untuk masa yang lama. Di bawah keadaan yang menggalakkan, nod tumbuh, faktor pertumbuhan endothelial vaskular (VEGF) dan gen faktor pertumbuhan fibroblast (FGFb) diaktifkan dalam sel, dan angiogenesis (pembentukan saluran darah) dimulakan (Rajah 2).

Walau bagaimanapun, sel dipersenjatai dengan mekanisme khas yang melindungi daripada perkembangan tumor:

Kaedah tradisional dan keburukannya

Sekiranya sistem pertahanan badan gagal, dan tumor mula berkembang, hanya campur tangan doktor boleh menyelamatkannya. Untuk jangka masa yang panjang, doktor telah menggunakan tiga terapi "klasik" utama:

• pembedahan (penyingkiran sepenuhnya tumor). Ia digunakan apabila tumor kecil dan disetempat dengan baik. Beberapa tisu yang bersentuhan dengan neoplasma malignan juga dikeluarkan. Kaedah ini tidak digunakan dengan kehadiran metastasis;
• sinaran - penyinaran tumor dengan zarah radioaktif untuk menghentikan dan menghalang pembahagian sel kanser. Sel yang sihat juga sensitif kepada sinaran ini dan sering mati;
• kemoterapi - ubat digunakan yang menghalang pertumbuhan sel yang membahagi dengan cepat. Ubat juga mempunyai kesan negatif pada sel normal.

Pendekatan di atas mungkin tidak selalu menyelamatkan pesakit daripada kanser. Selalunya, semasa rawatan pembedahan, sel-sel kanser tunggal kekal, dan tumor boleh berulang, dan dengan kemoterapi dan terapi radiasi, kesan sampingan berlaku (penurunan imuniti, anemia, keguguran rambut, dll.), yang membawa kepada akibat yang serius, dan selalunya kepada kematian pesakit. Walau bagaimanapun, setiap tahun terapi tradisional bertambah baik dan rawatan baharu muncul yang boleh mengalahkan kanser, seperti terapi biologi, terapi hormon, penggunaan sel stem, pemindahan sumsum tulang, dan pelbagai terapi sokongan. Terapi gen dianggap paling menjanjikan, kerana ia bertujuan untuk punca kanser - pampasan untuk kerosakan gen tertentu.

Terapi gen sebagai perspektif

Menurut PubMed, minat dalam terapi gen (GT) untuk kanser berkembang pesat, dan hari ini GT menggabungkan beberapa teknik yang beroperasi pada sel kanser dan dalam badan ( dalam vivo) dan luar ( ex vivo) (rajah 3).

Rajah 3. Dua strategi utama untuk terapi gen. Ex vivo- menggunakan vektor, bahan genetik dipindahkan ke dalam sel yang ditanam dalam budaya (transduksi), dan kemudian sel transgenik disuntik ke dalam penerima; dalam vivo- pengenalan vektor dengan gen yang dikehendaki ke dalam tisu atau organ tertentu. Gambar dari.

Terapi gen dalam vivo melibatkan pemindahan gen - pengenalan binaan genetik ke dalam sel kanser atau tisu yang mengelilingi tumor. Terapi gen ex vivo Ia terdiri daripada mengasingkan sel-sel kanser daripada pesakit, memasukkan gen terapeutik "sihat" ke dalam genom kanser, dan memperkenalkan sel-sel yang ditransduksi semula ke dalam badan pesakit. Untuk tujuan sedemikian, vektor khas digunakan, dicipta oleh kaedah kejuruteraan genetik. Sebagai peraturan, ini adalah virus yang mengesan dan memusnahkan sel-sel kanser, sambil kekal tidak berbahaya kepada tisu badan yang sihat, atau vektor bukan virus.

Vektor viral

Retrovirus, adenovirus, virus berkaitan adeno, lentivirus, virus herpes dan lain-lain digunakan sebagai vektor virus. Virus ini berbeza dalam kecekapan transduksi, dalam interaksinya dengan sel (pengiktirafan dan jangkitan) dan DNA. Kriteria utama adalah keselamatan dan ketiadaan risiko penyebaran DNA virus yang tidak terkawal: jika gen dimasukkan ke tempat yang salah dalam genom manusia, mereka boleh mencipta mutasi berbahaya dan memulakan perkembangan tumor. Ia juga penting untuk mengambil kira tahap ekspresi gen yang dipindahkan untuk mengelakkan tindak balas keradangan atau imun badan semasa hipersintesis protein sasaran (Jadual 1).

Jadual 1. Vektor virus.

vektor	Penerangan Ringkas
Virus campak	mengandungi urutan RNA negatif yang tidak menimbulkan tindak balas perlindungan dalam sel kanser
Virus herpes simplex (HSV-1)	boleh membawa urutan transgen yang panjang
Lentivirus	berasal daripada HIV, boleh mengintegrasikan gen ke dalam sel yang tidak membahagi
Retrovirus (RCR)	tidak berupaya untuk replikasi bebas, memastikan penggabungan DNA asing yang cekap ke dalam genom dan kegigihan perubahan genetik
Virus Monyet Berbuih (SFV)	vektor RNA baharu yang memindahkan transgen ke tumor dan merangsang ekspresinya
Adenovirus rekombinan (rAdv)	menyediakan pemindahan yang cekap, tetapi tindak balas imun yang kuat adalah mungkin
Virus berkaitan adeno rekombinan (rAAV)	mampu pemindahan pelbagai jenis sel

Vektor bukan virus

Vektor bukan virus juga digunakan untuk memindahkan DNA transgenik. Pembawa ubat polimer - binaan nanopartikel - digunakan untuk menghantar ubat dengan berat molekul rendah, seperti oligonukleotida, peptida, siRNA. Oleh kerana saiznya yang kecil, nanopartikel diserap oleh sel dan boleh menembusi ke dalam kapilari, yang sangat mudah untuk menghantar molekul "terapeutik" ke tempat yang paling tidak boleh diakses di dalam badan. Teknik ini sering digunakan untuk menghalang angiogenesis tumor. Tetapi terdapat risiko pengumpulan zarah dalam organ lain, seperti sumsum tulang, yang boleh membawa kepada akibat yang tidak dapat diramalkan. Kaedah penghantaran DNA bukan virus yang paling popular ialah liposom dan elektroporasi.

sintetik liposom kationik kini diiktiraf sebagai kaedah yang menjanjikan untuk penghantaran gen berfungsi. Caj positif pada permukaan zarah membolehkan pelakuran dengan membran sel bercas negatif. Liposom kationik meneutralkan cas negatif rantai DNA, menjadikan struktur ruangnya lebih padat dan menggalakkan pemeluwapan yang cekap. Kompleks plasmid-liposom mempunyai beberapa kelebihan penting: ia boleh menampung binaan genetik dengan saiz yang hampir tidak terhad, tidak ada risiko replikasi atau penggabungan semula, dan secara praktikal tidak menyebabkan tindak balas imun dalam badan hos. Kelemahan sistem ini adalah jangka pendek kesan terapeutik, dan dengan pentadbiran berulang, kesan sampingan mungkin muncul.

Elektroporasi ialah kaedah penyampaian DNA bukan virus yang popular yang agak mudah dan tidak mendorong tindak balas imun. Dengan bantuan impuls elektrik yang diinduksi, liang-liang terbentuk pada permukaan sel, dan DNA plasmid boleh dengan mudah menembusi ruang intraselular. Terapi gen dalam vivo menggunakan elektroporasi telah terbukti berkesan dalam beberapa eksperimen ke atas tumor murine. Dalam kes ini, sebarang gen boleh dipindahkan, contohnya, gen untuk sitokin (IL-12) dan gen sitotoksik (TRAIL), yang menyumbang kepada pembangunan pelbagai strategi terapeutik. Di samping itu, pendekatan ini boleh berkesan untuk rawatan kedua-dua tumor metastatik dan primer.

Pilihan teknik

Bergantung pada jenis tumor dan perkembangannya, kaedah rawatan yang paling berkesan dipilih untuk pesakit. Sehingga kini, teknik baru yang menjanjikan untuk terapi gen terhadap kanser telah dibangunkan, termasuk HT virus onkolitik, terapi prodrug, imunoterapi, dan HT menggunakan sel stem.

Terapi gen virus onkolitik

Untuk teknik ini, virus digunakan yang, dengan bantuan manipulasi genetik khas, menjadi onkolitik - mereka berhenti membiak dalam sel yang sihat dan hanya menjejaskan sel tumor. Contoh yang baik bagi terapi sedemikian ialah ONYX-015, adenovirus yang diubah suai yang tidak mengekspresikan protein E1B. Dengan ketiadaan protein ini, virus tidak boleh mereplikasi dalam sel dengan gen p53 biasa. Dua vektor yang direka berdasarkan virus herpes simplex (HSV-1) - G207 dan NV1020 - juga membawa mutasi dalam beberapa gen untuk mereplikasi hanya dalam sel kanser. Kelebihan hebat teknik ini ialah semasa suntikan intravena, virus onkolitik dibawa melalui darah ke seluruh badan dan boleh melawan metastasis. Masalah utama yang timbul apabila bekerja dengan virus adalah kemungkinan risiko tindak balas imun dalam badan penerima, serta penyisipan struktur genetik yang tidak terkawal ke dalam genom sel yang sihat, dan, sebagai akibatnya, berlakunya tumor kanser. .

Terapi prodrug enzim pengantara gen

Ia berdasarkan pengenalan gen "membunuh diri" ke dalam tisu tumor, akibatnya sel-sel kanser mati. Transgen ini mengekod enzim yang mengaktifkan sitostatik intraselular, reseptor TNF, dan komponen penting lain untuk pengaktifan apoptosis. Gabungan gen prodrug yang membunuh diri seharusnya memenuhi keperluan berikut: ekspresi gen terkawal; penukaran prodrug yang dipilih dengan betul kepada agen antikanser yang aktif; pengaktifan lengkap prodrug tanpa enzim endogen tambahan.

Kelemahan terapi ialah tumor mempunyai semua mekanisme perlindungan yang wujud dalam sel-sel yang sihat, dan mereka secara beransur-ansur menyesuaikan diri dengan faktor-faktor yang merosakkan dan prodrug. Proses penyesuaian difasilitasi oleh ekspresi sitokin (regulasi autokrin), faktor pengawalan kitaran sel (pemilihan klon kanser yang paling tahan), gen MDR (bertanggungjawab terhadap kerentanan terhadap ubat-ubatan tertentu).

Imunoterapi

Terima kasih kepada terapi gen, imunoterapi baru-baru ini mula berkembang secara aktif - pendekatan baharu untuk merawat kanser dengan bantuan vaksin antikanser. Strategi utama kaedah ini ialah imunisasi aktif badan terhadap antigen kanser (TAA) menggunakan teknologi pemindahan gen [? 18].

Perbezaan utama antara vaksin rekombinan dan ubat lain ialah ia membantu sistem imun pesakit untuk mengenali sel-sel kanser dan memusnahkannya. Pada peringkat pertama, sel-sel kanser diperoleh daripada badan penerima (sel autologous) atau daripada garisan sel khas (sel allogeneic), dan kemudian ia ditanam dalam tabung uji. Untuk membolehkan sel-sel ini dikenali oleh sistem imun, satu atau lebih gen diperkenalkan yang menghasilkan molekul imunostimulasi (sitokin) atau protein dengan peningkatan jumlah antigen. Selepas pengubahsuaian ini, sel-sel diteruskan untuk kultur, kemudian lisis dijalankan dan vaksin siap diperolehi.

Kepelbagaian vektor virus dan bukan virus untuk transgen membolehkan eksperimen dengan pelbagai jenis sel imun (cth, sel T sitotoksik dan sel dendritik) untuk menghalang tindak balas imun dan mengundurkan sel kanser. Pada tahun 1990-an, adalah dicadangkan bahawa limfosit infiltrasi tumor (TIL) adalah sumber limfosit T sitotoksik (CTL) dan sel pembunuh semulajadi (NK) untuk sel kanser. Oleh kerana TIL boleh dimanipulasi dengan mudah ex vivo, mereka menjadi sel imun yang diubah suai secara genetik pertama yang digunakan untuk imunoterapi kanser. Dalam sel T yang diambil daripada darah pesakit kanser, gen yang bertanggungjawab untuk ekspresi reseptor untuk antigen kanser diubah. Anda juga boleh menambah gen untuk kelangsungan hidup yang lebih baik dan penembusan sel T yang diubah suai dengan cekap ke dalam tumor. Dengan bantuan manipulasi sedemikian, "pembunuh" sel kanser yang sangat aktif dicipta.

Apabila ditunjukkan bahawa kebanyakan kanser mempunyai antigen tertentu dan mampu mendorong mekanisme pertahanannya, telah dihipotesiskan bahawa menyekat sistem imun sel kanser akan memudahkan penolakan tumor. Oleh itu, untuk penghasilan kebanyakan vaksin antitumor, sel tumor pesakit atau sel alogenik khas digunakan sebagai sumber antigen. Masalah utama imunoterapi tumor adalah kemungkinan tindak balas autoimun dalam badan pesakit, ketiadaan tindak balas antitumor, imunostimulasi pertumbuhan tumor, dan lain-lain.

Sel stem

Alat yang berkuasa untuk terapi gen ialah penggunaan sel stem sebagai vektor untuk pemindahan agen terapeutik - sitokin imunostimulasi, gen "membunuh diri", nanopartikel dan protein antiangiogenik. Sel stem (SC), sebagai tambahan kepada keupayaan untuk memperbaharui dan membezakan diri, mempunyai kelebihan besar berbanding sistem pengangkutan lain (nanopolymer, virus): prodrug diaktifkan secara langsung dalam tisu tumor, yang mengelakkan ketoksikan sistemik (ekspresi transgen menyumbang kepada pemusnahan hanya sel-sel kanser) ... Kualiti positif tambahan ialah keadaan "keistimewaan" SC autologous - sel yang digunakan sendiri menjamin keserasian 100% dan meningkatkan tahap keselamatan prosedur. Tetapi masih, keberkesanan terapi bergantung pada yang betul ex vivo pemindahan gen yang diubah suai ke SC dan seterusnya pemindahan sel yang ditransduksi ke dalam badan pesakit. Di samping itu, sebelum menggunakan terapi secara besar-besaran, adalah perlu untuk mengkaji secara terperinci semua kemungkinan cara transformasi SC menjadi sel kanser dan membangunkan langkah keselamatan untuk mencegah transformasi SC karsinogenik.

Kesimpulan

Kesimpulannya, kita boleh mengatakan dengan yakin bahawa era perubatan peribadi akan datang, apabila terapi berkesan tertentu akan dipilih untuk rawatan setiap pesakit kanser. Program rawatan individu sedang dibangunkan yang menyediakan penjagaan yang tepat pada masanya dan sesuai dan membawa kepada peningkatan yang ketara dalam keadaan pesakit. Pendekatan evolusi untuk onkologi diperibadikan seperti analisis genomik, pembuatan ubat yang disasarkan, terapi gen untuk kanser dan diagnostik molekul menggunakan biomarker sudah pun membuahkan hasil.

Terapi gen adalah rawatan yang sangat menjanjikan untuk kanser. Pada masa ini, ujian klinikal sedang giat dijalankan, yang sering mengesahkan keberkesanan HT dalam kes di mana rawatan anti-kanser standard - pembedahan, terapi sinaran dan kemoterapi - tidak membantu. Pembangunan kaedah inovatif HT (imunoterapi, viroterapi onkolitik, terapi "bunuh diri", dll.) Akan dapat menyelesaikan masalah kematian yang tinggi akibat kanser, dan, mungkin, pada masa akan datang, diagnosis "kanser" tidak akan bunyi seperti ayat.

Kanser: mengetahui, mencegah dan menghapuskan penyakit.

kesusasteraan

1. Williams S. Klag, Michael R. Cummingm. Dunia biologi dan perubatan. Asas Genetik. Moscow: Technosphere, 2007. - 726 p;
2. Bioinformatik: pangkalan data besar berbanding P besar;
3. Cui H., Cruz-Correa M. et al. (2003).

Terapi gen adalah salah satu bidang perubatan yang berkembang pesat, yang melibatkan rawatan seseorang dengan memperkenalkan gen yang sihat ke dalam badan. Lebih-lebih lagi, menurut saintis, dengan bantuan terapi gen, adalah mungkin untuk menambah gen yang hilang, membetulkan atau menggantikannya, dengan itu meningkatkan fungsi badan pada tahap sel dan menormalkan keadaan pesakit.

Menurut saintis, 200 juta orang di planet ini adalah calon berpotensi untuk terapi gen hari ini, dan angka ini semakin meningkat. Dan adalah sangat menggembirakan bahawa beberapa ribu pesakit telah menerima rawatan untuk penyakit yang tidak dapat diubati sebagai sebahagian daripada ujian yang sedang dijalankan.

Dalam artikel ini, kita akan bercakap tentang tugas yang ditetapkan oleh terapi gen untuk dirinya sendiri, penyakit apa yang boleh dirawat dengan kaedah ini, dan masalah apa yang perlu dihadapi oleh saintis.

Di mana terapi gen digunakan

Terapi gen pada asalnya dicipta untuk memerangi penyakit keturunan yang teruk seperti penyakit Huntington, cystic fibrosis (cystic fibrosis) dan penyakit berjangkit tertentu. Walau bagaimanapun, pada tahun 1990, apabila saintis berjaya membetulkan gen yang rosak, dan, dengan memasukkannya ke dalam badan pesakit, mengalahkan fibrosis kistik, menjadi benar-benar revolusioner dalam bidang terapi gen. Berjuta-juta orang di seluruh dunia telah menerima harapan untuk rawatan penyakit yang sebelum ini dianggap tidak dapat diubati. Dan walaupun terapi sedemikian adalah pada asal-usul pembangunan, potensinya mengejutkan walaupun dalam dunia saintifik.

Jadi, sebagai contoh, sebagai tambahan kepada fibrosis kistik, saintis moden telah mencapai kejayaan dalam memerangi patologi keturunan seperti hemofilia, enzimopati dan kekurangan imun. Selain itu, terapi gen membolehkan anda melawan beberapa jenis kanser, serta patologi jantung, penyakit sistem saraf, dan juga kecederaan, sebagai contoh, kerosakan saraf. Oleh itu, terapi gen menangani penyakit yang sangat teruk yang membawa kepada kematian awal dan, selalunya, tidak mempunyai rawatan lain selain terapi gen.

Prinsip terapi gen

Doktor menggunakan maklumat genetik sebagai bahan aktif, atau, lebih tepat, molekul yang membawa maklumat tersebut. Kurang biasa, asid nukleik RNA digunakan untuk ini, dan lebih kerap - sel DNA.

Setiap sel sedemikian mempunyai apa yang dipanggil "xerox" - mekanisme yang mana ia menterjemah maklumat genetik kepada protein. Sel yang mempunyai gen yang betul dan mesin penyalin berfungsi tanpa gangguan adalah, dari sudut terapi gen, sel yang sihat. Setiap sel yang sihat mempunyai perpustakaan keseluruhan gen asli, yang digunakan untuk kerja yang betul dan diselaraskan bagi seluruh organisma. Walau bagaimanapun, jika, atas sebab apa pun, gen penting hilang, kehilangan ini tidak mungkin dipulihkan.

Ini menjadi punca perkembangan penyakit genetik yang serius, seperti distrofi otot Duchenne (dengan itu, kelumpuhan otot pesakit berkembang, dan dalam kebanyakan kes dia tidak hidup sehingga 30 tahun, mati akibat penangkapan pernafasan). Atau keadaan yang kurang membawa maut. Sebagai contoh, "pecahan" gen tertentu membawa kepada fakta bahawa protein berhenti melaksanakan fungsinya. Dan ini menjadi punca perkembangan hemofilia.

Dalam mana-mana kes ini, terapi gen datang untuk menyelamatkan, tugasnya adalah untuk menghantar salinan gen biasa kepada sel yang berpenyakit dan memasukkannya ke dalam sel "penyalin". Dalam kes ini, kerja sel akan bertambah baik, dan mungkin fungsi seluruh organisma akan dipulihkan, berkat seseorang itu akan menyingkirkan penyakit serius dan dapat memanjangkan hayatnya.

Apakah penyakit yang dirawat oleh terapi gen?

Bagaimanakah terapi gen benar-benar membantu seseorang? Menurut saintis, terdapat kira-kira 4,200 penyakit di dunia yang timbul akibat daripada gen yang tidak berfungsi. Dalam hal ini, potensi bidang perubatan ini sangat luar biasa. Walau bagaimanapun, apa yang telah dicapai oleh doktor setakat ini adalah lebih penting. Sudah tentu, terdapat cukup kesukaran di laluan ini, tetapi hari ini beberapa kemenangan tempatan boleh dibezakan.

Sebagai contoh, saintis moden sedang membangunkan pendekatan untuk rawatan penyakit jantung koronari melalui gen. Tetapi ini adalah penyakit yang sangat biasa yang menjejaskan lebih ramai orang daripada patologi kongenital. Akhirnya, seseorang yang berhadapan dengan penyakit arteri koronari berakhir dalam keadaan di mana terapi gen boleh menjadi satu-satunya penyelamat baginya.

Lebih-lebih lagi, hari ini, dengan bantuan gen, patologi yang berkaitan dengan kerosakan pada sistem saraf pusat dirawat. Ini adalah penyakit seperti amyotrophic lateral sclerosis, penyakit Alzheimer atau penyakit Parkinson. Menariknya, virus digunakan untuk merawat penyakit ini, yang cenderung menyerang sistem saraf. Jadi, dengan bantuan virus herpes, sitokin dan faktor pertumbuhan dihantar ke sistem saraf, yang melambatkan perkembangan penyakit. Ini adalah contoh yang jelas tentang bagaimana virus patogen, yang biasanya menyebabkan penyakit, diproses di makmal, menghilangkan protein yang membawa penyakit, dan digunakan sebagai kaset yang menghantar bahan penyembuhan ke saraf dan dengan itu bertindak untuk faedah kesihatan, memanjangkan umur manusia.

Satu lagi penyakit keturunan yang serius ialah kolesterolemia, yang membawa tubuh manusia kepada ketidakupayaan untuk mengawal kolesterol, akibatnya lemak terkumpul di dalam badan, dan risiko serangan jantung dan strok meningkat. Untuk mengatasi masalah ini, pakar mengeluarkan bahagian hati yang berpenyakit dan membetulkan gen yang rosak, menghentikan pengumpulan kolesterol selanjutnya dalam badan. Selepas itu, gen yang diperbetulkan dimasukkan ke dalam virus hepatitis yang dinetralkan, dan dengan bantuannya dihantar kembali ke hati.

Baca juga:

Terdapat perkembangan positif dalam memerangi AIDS. Bukan rahsia lagi bahawa AIDS berpunca daripada virus immunodeficiency manusia, yang memusnahkan sistem imun dan membuka pintu kepada tubuh untuk penyakit yang boleh membawa maut. Para saintis moden sudah tahu cara menukar gen supaya mereka berhenti melemahkan sistem imun, tetapi mula menguatkannya untuk menentang virus. Gen ini diperkenalkan melalui pemindahan darah.

Terapi gen juga berfungsi terhadap kanser, khususnya, terhadap kanser kulit (melanoma). Rawatan pesakit sedemikian melibatkan pengenalan gen dengan faktor nekrosis tumor, i.e. gen yang mengandungi protein antikanser. Lebih-lebih lagi, hari ini ujian sedang dijalankan untuk merawat kanser otak, di mana gen yang mengandungi maklumat untuk meningkatkan sensitiviti sel-sel malignan terhadap ubat-ubatan yang digunakan disuntik kepada pesakit yang sakit.

Penyakit Gaucher adalah penyakit keturunan yang teruk yang disebabkan oleh mutasi dalam gen yang menyekat pengeluaran enzim khas, glucocerebrosidase. Pada orang yang menderita penyakit yang tidak boleh diubati ini, limpa dan hati diperbesar, dan dengan perkembangan penyakit, tulang mula runtuh. Para saintis telah pun berjaya memperkenalkan gen yang mengandungi maklumat tentang penghasilan enzim ini ke dalam badan pesakit tersebut.

Ini satu lagi contoh. Bukan rahsia lagi bahawa orang buta kehilangan keupayaan untuk melihat imej visual sepanjang hayatnya. Salah satu punca kebutaan kongenital adalah apa yang dipanggil atrofi Leber, yang, sebenarnya, adalah mutasi gen. Sehingga kini, saintis telah mengembalikan kebolehan visual kepada 80 orang buta melalui adenovirus yang diubah suai yang menghantar gen "berfungsi" ke tisu mata. Ngomong-ngomong, beberapa tahun yang lalu, saintis berjaya menyembuhkan buta warna dalam monyet eksperimen dengan memperkenalkan gen manusia yang sihat ke dalam retina mata haiwan itu. Dan baru-baru ini, operasi sedemikian membolehkan pesakit pertama menyembuhkan buta warna.

Secara jelasnya, kaedah penyampaian maklumat gen menggunakan virus adalah yang paling optimum, kerana virus itu sendiri mencari sasarannya di dalam badan (virus herpes pasti akan menemui neuron, dan virus hepatitis akan menemui hati). Walau bagaimanapun, kaedah penghantaran gen ini mempunyai kelemahan yang ketara - virus adalah imunogen, yang bermaksud bahawa apabila mereka memasuki badan, mereka boleh dimusnahkan oleh sistem imun sebelum mereka mempunyai masa untuk bekerja, atau bahkan menyebabkan tindak balas imun badan yang kuat, hanya memburukkan keadaan kesihatan.

Terdapat juga kaedah lain untuk menyampaikan bahan gen. Ia adalah molekul DNA bulat atau plasmid. Ia berputar dengan baik, menjadi sangat padat, yang membolehkan saintis "membungkus"nya ke dalam polimer kimia dan memasukkannya ke dalam sel. Tidak seperti virus, plasmid tidak mencetuskan tindak balas imun dalam badan. Namun cara ini kurang sesuai kerana selepas 14 hari, plasmid dikeluarkan dari sel dan pengeluaran protein berhenti. Iaitu, dengan cara ini, gen mesti diperkenalkan untuk masa yang lama, sementara sel itu "pulih".

Oleh itu, saintis moden mempunyai dua kaedah yang berkuasa untuk menghantar gen kepada sel "sakit", dan penggunaan virus nampaknya lebih disukai. Walau apa pun, doktor memilih keputusan muktamad mengenai pilihan satu kaedah atau yang lain, berdasarkan tindak balas badan pesakit.

Cabaran yang dihadapi terapi gen

Dapat disimpulkan bahawa terapi gen adalah bidang perubatan yang kurang dikaji, yang dikaitkan dengan sejumlah besar kegagalan dan kesan sampingan, dan ini adalah kelemahannya yang besar. Walau bagaimanapun, terdapat juga isu etika, kerana ramai saintis secara kategori menentang gangguan terhadap struktur genetik tubuh manusia. Itulah sebabnya, hari ini terdapat larangan antarabangsa terhadap penggunaan sel seks dalam terapi gen, serta sel kuman pra-implantasi. Ini dilakukan untuk mengelakkan perubahan gen dan mutasi yang tidak diingini dalam keturunan kita.

Jika tidak, terapi gen tidak melanggar mana-mana piawaian etika, kerana ia direka untuk melawan penyakit yang serius dan tidak boleh diubati, di mana ubat rasmi tidak berkuasa. Dan ini adalah kelebihan utama terapi gen.
Jaga diri!