Види генної терапії - компенсація генетичних дефектів. Генна терапія та медицина XXI століття. Не панацея, але перспектива

Вступ

З кожним роком у наукових журналах з'являється все більше статей про медичні клінічні дослідження, в яких так чи інакше застосовувалося лікування, засноване на введенні різних генів - генна терапія. Цей напрямок виріс з таких розділів біології, що добре розвиваються, як молекулярна генетика і біотехнологія.

Найчастіше, коли звичайні (консервативні) методи перепробовані, саме генна терапія може допомогти пацієнтам вижити і навіть повністю одужати. Наприклад, це стосується спадкових моногенних захворювань, тобто таких, які викликані дефектом в одному-єдиному гені, а також багатьох інших. Або, наприклад, генна терапія може врятувати і врятувати кінцівку тим хворим, у яких звужений просвіт судин у нижніх кінцівках і внаслідок цього розвинулася стійка ішемія навколишніх тканин, тобто ці тканини відчувають сильну нестачу поживних речовин і кисню, які в нормі розносяться кров'ю по організму. Хірургічними маніпуляціями та ліками таких пацієнтів лікувати часто не виходить, зате якщо локально змусити клітини викидати назовні більше білкових факторів, які б вплинули на процес утворення та проростання нових судин, то ішемія стала б набагато менш вираженою і жити хворим стане набагато легше.

Генну терапіюсьогодні можна визначити як лікування захворювань шляхом введення генів у клітини пацієнтів з метою спрямованої зміни генних дефектів або надання клітинам нових функцій. Перші клінічні випробування методів генної терапії було здійснено зовсім недавно - 22 травня 1989 року з метою діагностики раку. Першим спадковим захворюванням, щодо якого були застосовані методи генної терапії, виявився спадковий імунодефіцит.

З кожним роком кількість успішно проведених клінічних випробувань лікування різних захворювань із використанням генної терапії зростає, і до січня 2014 р. досягло 2 тисяч.

Водночас і в сучасних дослідженнях з генної терапії необхідно враховувати, що наслідки маніпулювання генами або «перетасованими» (рекомбінантними) ДНК in vivo(Лат. буквально "в живому") вивчені недостатньо. У країнах із найбільш просунутим рівнем досліджень у цій галузі, особливо у США, медичні протоколи з використанням смислових послідовностей ДНК піддаються обов'язковій експертизі у відповідних комітетах та комісіях. У США такими є Консультативний комітет з рекомбінантних ДНК (Recombinant DNA Advisory Committee, RAC) та Управління з ліків та харчових продуктів (Food and Drug Administration, FDA) з наступним обов'язковим затвердженням проекту директором Національних інститутів здоров'я (National Institutes of Health).

Отже, ми визначилися, що це лікування засноване на тому, що якщо якісь тканини організму відчувають нестачу деяких окремих білкових факторів, то це можна виправити введенням у ці тканини відповідних генів, що кодують білки, і все стане більш менш цікаво. Самі білки вводити не вийде, тому що наш організм відразу зреагує неслабкою імунною реакцією, та й тривалість дії була б недостатньою. Тепер слід визначитися з методом доставки гена до клітин.

Трансфекція клітин

Для початку варто запровадити визначення деяких термінів.

Транспорт генів здійснюється завдяки вектору- Це молекула ДНК, яка використовується як «транспортний засіб» для штучного перенесення генетичної інформації в клітину. Вирізняють безліч різновидів векторів: плазмідні, вірусні, а також косміди, фазміди, штучні хромосоми і т.д. Принципово важливо, що вектори (зокрема, плазмідні) мають характерні для них властивості:

1. Точка початку реплікації (ori)- Послідовність нуклеотидів, з якої починається подвоєння ДНК. Якщо векторна ДНК не зможе подвоюватись (реплікуватися), то необхідний лікувальний ефект не буде досягнутий, тому що вона просто швидко розщепиться внутрішньоклітинними ферментами-нуклеазами, а через нестачу матриць буде у результаті утворено набагато менше молекул білка. Слід зазначити, що ці точки специфічні для кожного біологічного виду, тобто якщо векторну ДНК передбачається отримувати шляхом її розмноження в культурі бактерій (а не просто хімічним синтезом, що зазвичай набагато дорожче), то знадобляться окремо дві точки початку реплікації - для людини та для бактерій;

2. Сайти рестрикції- специфічні короткі послідовності (частіше паліндромні), які впізнаються спеціальними ферментами (ендонуклеази рестрикції) і розрізаються ними певним чином – з утворенням «липких кінців» (рис.1).

Рис.1 Освіта "липких кінців" за участю рестриктаз

Ці сайти необхідні для того, щоб пошити векторну ДНК (яка, по суті, є «болванкою») з потрібними генами терапевтичними в єдину молекулу. Така зшита із двох або декількох частин молекула зветься «рекомбінантною»;

3. Зрозуміло, що нам бажано отримати мільйони копій рекомбінантної молекули ДНК. Знову ж таки, якщо ми маємо справу з культурою клітин бактерій, то далі цю ДНК потрібно виділити. Проблема полягає в тому, що далеко не всі бактерії проковтнуть потрібну нам молекулу, деякі не цього робитимуть. Щоб ці дві групи все-таки розрізнити, у векторну ДНК вставляють. селективні маркери- Ділянки стійкості до певних хімічних речовин; тепер якщо в середу додати ці речовини, то виживуть тільки ті, які мають стійкість до них, а інші загинуть.

Всі ці три складові можна спостерігати і в першій штучно синтезованій плазміді (рис.2).

Рис.2

Сам процес впровадження плазмідного вектора у певні клітини називається трансфекцією. Плазміда - це досить коротка і кільцева молекула ДНК, яка знаходиться в цитоплазмі бактеріальної клітини. Плазміди не пов'язані з бактеріальною хромосомою, вони можуть реплікуватися незалежно від неї, можуть викидатися бактерією в навколишнє середовище або, навпаки, поглинатися (процес поглинання - трансформація). За допомогою плазмід бактерії можуть обмінюватися генетичною інформацією, наприклад, передавати стійкість до певних антибіотиків.

Плазміди існують у бактеріях у природних умовах. Але ніхто не може завадити досліднику штучно синтезувати плазміду, яка матиме необхідні йому властивості, вшити в неї ген-вставку і впровадити в клітину. В ту саму плазміду можна вшивати різні вставки .

Методи генної терапії

Існує два основних підходи, що відрізняються природою клітин-мішеней:

1. Фетальна, при якій чужорідну ДНК вводять у зиготу (запліднену яйцеклітину) або ембріон на ранній стадії розвитку; при цьому очікується, що введений матеріал потрапить у всі клітини реципієнта (і навіть у статеві клітини, забезпечивши цим передачу наступному поколінню). У нашій країні вона фактично заборонена;

2. Соматична, при якій генетичний матеріал вводять вже народженому в нестатеві клітини і він не передається статевим клітинам.

Генна терапія in vivoзаснована на прямому введенні клонованих (розмножених) та певним чином упакованих послідовностей ДНК у певні тканини хворого. Особливо перспективним для лікування генних хвороб in vivo є введення генів за допомогою аерозольних або ін'єкційних вакцин. Аерозольна генотерапія розробляється, як правило, для лікування легеневих захворювань (муковісцидоз, рак легень).

Розробці програми генної терапії передує багато етапів. Це і ретельний аналіз тканеспецифічної експресії відповідного гена (тобто синтезу на матриці гена якогось білка в певній тканині), і ідентифікація первинного біохімічного дефекту, і дослідження структури, функції та внутрішньоклітинного розподілу його білкового продукту, а також біохімічний процесу. Всі ці дані враховуються під час складання відповідного медичного протоколу.

Важливо, що з складанні схем корекції генів оцінюється ефективність трансфекції, ступінь виправлення первинного біохімічного дефекту за умов клітинних культур ( in vitro,"у пробірці") і, що особливо важливо, in vivoна тваринах - біологічних моделях. Тільки після цього можна розпочинати програму клінічних випробувань. .

Пряма доставка та клітинні носії терапевтичних генів

Існує безліч методів впровадження чужорідної ДНК в еукаріотичну клітину: деякі залежать від фізичної обробки (електропорація, магнетофекція тощо), інші – від застосування хімічних матеріалів чи біологічних частинок (наприклад, вірусів), що використовуються як переносники. Відразу варто зазначити, що зазвичай комбінуються хімічні та фізичні методи (наприклад, електропорація + огортання ДНК ліпосомами)

Прямі методи

1. Трансфекція на хімічній основі може бути класифікована на декілька видів: з використанням речовини циклодекстрину, полімерів, ліпосом або наночастинок (з або без хімічної чи вірусної функціоналізації, тобто модифікації поверхні).
а) Один із найдешевших методів – використання фосфату кальцію. Він підвищує ефективність включення ДНК у клітини у 10-100 разів. ДНК утворює із кальцієм міцний комплекс, що забезпечує його ефективне поглинання. Недолік – ядра досягає всього близько 1 – 10% ДНК. Метод використовується in vitroдля перенесення ДНК у клітини людини (рис.3);

Рис.3

б) Застосування сильнорозгалужених органічних молекул - дендрімер для зв'язування ДНК і перенесення її в клітину (рис.4);

Рис.4

в) Дуже ефективним методом для трансфекції ДНК є впровадження її через ліпосоми - малі, оточені мембраною тільця, які можуть зливатися з клітинною цитоплазматичною мембраною (ЦПМ), що є подвійним шаром з ліпідів. Для еукаріотичних клітин трансфекція виробляється ефективніше із застосуванням катіонних ліпосом, тому що клітини до них більш чутливі. Процес має свою назву – ліпофекція. Цей метод сьогодні вважається одним із найбезпечніших. Ліпосоми нетоксичні та неімуногенні. Однак, ефективність переносу генів за допомогою ліпосом обмежена, оскільки внесена ними ДНК у клітинах зазвичай відразу ж захоплюється лізосомами та руйнується. Введення ДНК у клітини людини за допомогою ліпосом сьогодні є головним при терапії in vivo(Рис.5);

Рис.5

г) Ще один метод - використання катіонних полімерів, таких як діетиламіноетил-декстран або поліетиленімін. Негативно заряджені молекули ДНК зв'язуються з позитивно зарядженими полікатіонами, і цей комплекс далі проникає в клітину шляхом ендоцитозу. ДЕАЕ-декстран змінює фізичні властивості плазматичної мембрани та стимулює поглинання цього комплексу клітиною. Головний недолік методу полягає в тому, що ДЕАЕ-декстран у високих концентраціях токсичний. Метод не набув поширення в генотерапії;

д) За допомогою гістонів та інших ядерних білків. Ці білки, що містять багато позитивно заряджених амінокислот (Lys, Arg), у природних умовах допомагають компактно вкласти довгий ланцюг ДНК у порівняно невелике ядро клітини.

2. Фізичні методи:

а) Електропорація – дуже популярний метод; миттєве підвищення проникності мембрани досягається за рахунок того, що клітини зазнають коротких впливів інтенсивного електричного поля. Показано, що в оптимальних умовах кількість трансформантів може досягати 80% клітин, що вижили. На людині нині немає (рис.6).

Рис.6

б) «Cell squeezing» - метод, винайдений у 2013 р. Він дозволяє доставити молекули до клітин шляхом "м'якого стискання" клітинної мембрани. Метод виключає можливість токсичності чи неправильного попадання по мішені, оскільки він залежить від зовнішніх матеріалів чи електричних полів;

в) Сонопорація – метод штучного перенесення чужорідних ДНК у клітини за допомогою впливу на них ультразвуком, що викликає відкривання пір у клітинній мембрані;
г) Оптична трансфекція - метод, при якому проводиться крихітний отвір у мембрані (близько 1 мкм у діаметрі) при використанні сильносфокусованого лазера;
д) Гідродинамічна трансфекція – метод доставки генетичних конструкцій, білків тощо. шляхом контрольованого підвищення тиску в капілярах та міжклітинній рідині, що викликає короткочасне підвищення проникності клітинних мембран та утворення в них часових пір. Здійснюється швидкою ін'єкцією у тканину, доставка при цьому є неспецифічною. Ефективність доставки для скелетного м'яза – від 22 до 60% ;

е) Мікроін'єкція ДНК - введення в ядро клітини тварин за допомогою тонких скляних мікротрубочок (d=0,1-0,5 мкм). Недолік - складність способу, висока можливість руйнації ядра чи ДНК; можна трансформувати обмежену кількість клітин. Чи не використовується для людини.

3. Методи з урахуванням часток.

а) Прямий підхід до трансфекції – генна гармата, при цьому ДНК зчіплюють у наночастинку з інертними твердими речовинами (частіше золото, вольфрам), яка потім «вистрілює» спрямовано в ядра клітин-мішеней. Цей метод застосовується in vitroі in vivoдля введення генів, зокрема, клітини м'язових тканин, наприклад при такому захворюванні, як міодистрофія Дюшена. Розміри частинок золота – 1-3 мкм (рис.7).

Рис.7

б) Магнітофекція - метод, який використовує сили магнетизму для доставки ДНК у клітини-мішені. Спочатку нуклеїнові кислоти (НК) асоціюються з магнітними наночастинками, а далі під дією магнітного поля частинки заганяються в клітину. Ефективність майже 100%, відзначена явна нетоксичність. Вже через 10-15 хв частки реєструються в клітці - це набагато швидше за інші методики.
в) Імпалефекція (impalefection; "impalement", букв. "садження на кіл" + "infection") - метод доставки із застосуванням наноматеріалів, таких як вуглецеві нанотрубки та нановолокна. При цьому клітини буквально протикаються підстилкою з нанофібрил. Приставка «нано» застосовується для позначення їх дуже невеликих розмірів (близько мільярдних часток метра) (рис.8).

Рис.8

Окремо варто виділити такий метод, як РНК-трансфекція: до клітини доставляється не ДНК, а молекули РНК - їх «наступники» в ланцюзі біосинтезу білка; при цьому активізуються спеціальні білки, що розрізають РНК на короткі фрагменти - т.зв. малі інтерферуючі РНК (міРНК). Ці фрагменти зв'язуються з іншими білками і, зрештою, призводить до пригнічення експресії клітиною відповідних генів. Таким чином, можна заблокувати в клітині дію тих генів, які потенційно на даний момент приносять більше шкоди, ніж користі. Широке застосування РНК-трансфекція знайшла, зокрема, в онкології.

Основні принципи доставки генів із використанням плазмідних векторів розглянуті. Наразі можна перейти до розгляду вірусних методів. Віруси - це неклітинні форми життя, що найчастіше являють собою молекулу нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК), оберненої в білкову оболонку. Якщо вирізати з генетичного матеріалу вірусу всі ті послідовності, які викликають виникнення захворювань, весь вірус також можна успішно перетворити на «транспортний засіб» для нашого гена.

Процес впровадження ДНК у клітину, опосередкований вірусом, називається трансдукцією.
На практиці найчастіше використовують ретровіруси, аденовіруси та аденоасоційовані віруси (AAV). Для початку варто розібратися, яким має бути ідеальний кандидат для трансдукції серед вірусів. Критерії такі, що він має бути:

Стабільний;
. ємність, тобто вміщати достатню кількість ДНК;
. інертним щодо метаболічних шляхів клітини;
. точним - в ідеалі, повинен вбудовувати свій геном у конкретний локус геному ядра господаря та ін.

У реальному житті дуже складно скомбінувати хоча б кілька пунктів, тому зазвичай вибір відбувається при розгляді кожного індивідуального випадку окремо (рис.9).

Рис.9

З усіх трьох перелічених найбільш використовуваних вірусів найбезпечнішими і одночасно найточнішими є AAV. Їх майже єдиний недолік - порівняно мала ємність (бл. 4800 п.н.), яка, однак, виявляється достатньою для багатьох генів .

Крім перерахованих методів досить часто генна терапія застосовується в комбінації з клітинною: при цьому спочатку в живильне середовище висаджують культуру певних клітин людини, після цього тим чи іншим способом впроваджують у клітини потрібні гени, якийсь час культивують і знову пересаджують в організм господаря. У результаті клітинам можна повернути їх нормальні властивості. Приміром, модифікували білі клітини крові людини (лейкоцити) при лейкемії (рис.10).

Рис.10

Доля гена після його потрапляння в клітину

Так як з вірусними векторами все більш-менш ясно в силу їхньої властивості більш ефективно доставляти гени до кінцевої мети - ядра, то зупинимося на долі плазмідного вектора.

На цьому етапі ми досягли того, що ДНК пройшла перший великий бар'єр - цитоплазматичну мембрану клітини.

Далі, в комплексі з іншими речовинами, оболонкою або без, їй необхідно досягти клітинного ядра, щоб спеціальний фермент – РНК-полімераза – синтезувала молекулу інформаційної РНК (іРНК) на матриці ДНК (цей процес називається транскрипція). Тільки після цього іРНК вийде в цитоплазму, утворює комплекс з рибосомами і згідно з генетичним кодом синтезується поліпептид - наприклад, фактор зростання судин (VEGF), який почне виконувати певну терапевтичну функцію (в даному випадку - запустить процес утворення розгалужень судин у тканині, що піддається ішемії) .

Що ж до експресії введених генів у необхідному типі клітин, це завдання вирішується з допомогою регуляторних елементів транскрипції. Тканина, в якій відбувається експресія, часто визначається комбінацією специфічного для цієї тканини енхансеру («підсилюючої» послідовності) з певним промотором (послідовність нуклеотидів, з якої РНК-полімераза починає синтез), який може бути індукованим . Відомо, що активність генів можна модулювати in vivoзовнішніми сигналами, оскільки енхансери можуть працювати з будь-яким геном, то вектора можна вводити ще інсулятори, які допомагають енхансеру працювати незалежно з його становища і можуть поводитися як функціональні бар'єри між генами. Кожен енхансер містить набір ділянок зв'язування білкових факторів, що активують або супресують. За допомогою промоторів також можна регулювати рівень експресії генів. Наприклад, є металотіонеїнові або температурочутливі промотори; промотори, керовані гормонами

Експресія гена залежить з його становища в геномі. Найчастіше існуючі вірусні методи призводять лише до випадкового вбудовування гена в геном. Щоб унеможливити таку залежність, при конструюванні векторів забезпечують ген відомими нуклеотидними послідовностями, які дозволяють гену експресуватися незалежно від місця його вбудовування в геном.

Найбільш простий шлях регуляції експресії трансгену - забезпечення його індикаторним промотором, який чутливий до фізіологічного сигналу, такого, як виділення глюкози або гіпоксія. Такі «ендогенні» контролюючі системи можуть бути корисними в деяких ситуаціях, таких як здійснення глюкозозалежного контролю продукції інсуліну. Найбільш надійні та універсальні «екзогенні» системи контролю, коли експресія гена контролюється фармакологічно введенням невеликої лікарської молекули. В даний час відомі 4 основні системи контролю - регульовані тетрацикліном (Tet), комах стероїдом, екдизоном або його аналогами, антипрогестиновим препаратом майфпристоном (RU486) і хімічними димеризаторами, такими, як рапаміцин і його аналоги. Усі вони включають лікарсько залежне залучення домену активації транскрипції до основного промотору, що веде потрібний ген, але відрізняються механізмами цього залучення .

Висновок

Огляд даних дозволяє зробити висновок, що, незважаючи на зусилля багатьох лабораторій світу, всі вже відомі та випробувані in vivoі in vitroвекторні системи далекі від досконалості . Якщо проблема доставки чужорідної ДНК in vitroпрактично вирішена, а її доставка в клітини-мішені різних тканин in vivoуспішно вирішується (головним чином шляхом створення конструкцій, що несуть рецепторні білки, у тому числі й антигени, специфічні для тих чи інших тканин), інші характеристики існуючих векторних систем - стабільність інтеграції, регульована експресія, безпека - все ще потребують серйозних доробок.

Насамперед, це стосується стабільності інтеграції. До нашого часу інтеграція в геном досягалася лише за використанні ретровірусних чи аденоасоційованих векторів. Підвищити ефективність стабільної інтеграції можна шляхом вдосконалення генних конструкцій типу рецептор-опосередкованих систем або створення досить стабільних епісомних векторів (тобто ДНК-структур, здатних до тривалого перебування всередині ядер). Останнім часом особлива увага приділяється створенню векторів на основі штучних хромосом ссавців. Завдяки наявності основних структурних елементів звичайних хромосом такі міні-хромосоми довго утримуються в клітинах і здатні нести повнорозмірні (геномні) гени та їх природні регуляторні елементи, які необхідні для правильної роботи гена, у потрібній тканині та в належний час.

Генна та клітинна терапія відкриває блискучі перспективи для відновлення втрачених клітин та тканин та генно-інженерного конструювання органів, що, безсумнівно, суттєво розширить арсенал методів для медико-біологічних досліджень та створить нові можливості для збереження та продовження життя людини.

Крім того, про те, які можливості сучасної медичної науки в лікуванні хромосомних аномалій, можна дізнатися, ознайомившись із досягненнями генотерапії. Цей напрямок засновано на виконанні перенесення генетичного матеріалу в організм людини за умови доставки гена в так звані клітини-мішені за допомогою різних методів.

Показання до призначення

Лікування спадкових хвороб здійснюється лише у разі точного встановлення захворювання. При цьому перед призначенням терапевтичних заходів проводять цілу низку аналізів, щоб встановити, які гормони та інші речовини виробляються в організмі надміру, а які – у недостатній кількості, щоб підібрати найбільш ефективне дозування препаратів.

У процесі прийому медикаментів постійно здійснюють контроль за станом пацієнта і за необхідності вносять зміни у перебіг лікування.

Як правило, лікарські засоби таким пацієнтам слід приймати довічно або протягом тривалого проміжку часу (наприклад, до періоду закінчення процесу росту тіла), а дієтичні рекомендації слід виконувати неухильно та постійно.

Протипоказання

При розробці курсу терапії враховують можливі індивідуальні протипоказання до застосування та за необхідності замінюють одні препарати на інші.

У разі ухвалення рішення про пересадку органів чи тканин при деяких спадкових недугах обов'язково беруть до уваги ризик виникнення негативних наслідків після оперативного втручання.

Генна терапія - одна з областей медицини, що стрімко розвиваються, яка передбачає лікування людини за допомогою введення в організм здорових генів. Причому, як стверджують вчені, за допомогою генної терапії можна додати недостатній ген, виправити або замінити його, покращивши тим самим роботу організму на клітинному рівні та нормалізувавши стан хворого.

За словами вчених, потенційними кандидатами на генну терапію на сьогоднішній день є 200 млн. жителів планети, причому ця цифра неухильно зростає. І дуже втішно, що кілька тисяч пацієнтів вже отримали лікування від невиліковних недуг у рамках випробувань.

У цій статті розповімо про те, які завдання ставить перед собою генна терапія, які захворювання можна лікувати цим методом та з якими проблемами доводиться стикатися вченим.

Де застосовується генотерапія

Спочатку генна терапія була задумана для боротьби з тяжкими спадковими захворюваннями, такими як хвороба Хантінгтона, муковісцидоз (кістозний фіброз) та деякими інфекційними зараженнями. Однак 1990-й рік, коли вченим вдалося скоригувати дефектний ген, і, ввівши його в організм хворого, перемогти муковісцидоз, став воістину революційним у галузі генної терапії. Мільйони людей у всьому світі отримали надію на лікування захворювань, які раніше вважалися невиліковними. І нехай така терапія знаходиться біля витоків розвитку, її потенціал викликає подив навіть у науковому світі.

Так, наприклад, крім кістозного фіброзу, сучасні вчені досягли успіхів у боротьбі з такими спадковими патологіями, як гемофілія, ензимопатія та імунодефіцит. Більше того, лікування генами дозволяє боротися з деякими онкологічними захворюваннями, а також з патологіями серця, хворобами нервової системи та навіть травмами, наприклад, з ушкодженнями нервів. Таким чином, генна терапія займається захворюваннями з вкрай тяжким перебігом, які призводять до ранньої смертності і часто не мають іншого лікування, крім терапії генами.

Принцип лікування генами

Як діюча речовина лікарі використовують генетичну інформацію, а якщо бути точним, молекули, які є носіями такої інформації. Рідше при цьому застосовують нуклеїнові кислоти РНК, а частіше – клітини ДНК.

Кожна така клітина має так званий «ксерокс» – механізм, за допомогою якого вона переводить генетичну інформацію в білки. Клітина, яка має правильний ген і без збоїв працює «ксерокс», з точки зору генної терапії є здоровою клітиною. Кожна здорова клітина має цілу бібліотеку оригінальних генів, які вона використовує для правильної та злагодженої роботи всього організму. Однак якщо з якоїсь причини важливий ген загублений, відновити таку втрату неможливо.

Це стає причиною розвитку серйозних генетичних захворювань, таких як міодистрофія Дюшена (при ній у хворого прогресує м'язовий параліч, і він у більшості випадків не доживає до 30 років, помираючи від зупинки дихання). Або менш фатальна ситуація. Наприклад, «поломка» певного гена призводить до того, що білок перестає виконувати свої функції. І це стає причиною розвитку гемофілії.

У кожному з наведених випадків допоможе приходить генна терапія, завданням якої є доставити нормальну копію гена в хвору клітину і підкласти до її клітинний «ксерокс». У цьому випадку налагодиться робота клітини, а можливо, відновиться функціонування всього організму, завдяки чому людина позбавиться важкої недуги і зможе продовжити своє життя.

Які хвороби лікує генна терапія

Наскільки реально допомагає людині генна терапія? За підрахунками вчених, у світі налічується близько 4200 захворювань, що виникають унаслідок неправильної роботи генів. У цьому плані потенціал цього напряму медицини просто неймовірний. Однак набагато важливіше те, чого на сьогоднішній день вдалося досягти медикам. Безумовно, на цьому шляху вистачає труднощів, проте вже сьогодні можна виділити низку локальних перемог.

Наприклад, сучасні вчені розробляють підходи до лікування ішемічної хвороби серця у вигляді генів. Адже це неймовірно поширене захворювання, яке вражає набагато більше людей, ніж уроджені патології. Зрештою, людина, яка зіткнулася з ішемічною хворобою, виявляється в такому стані, коли єдиним порятунком для неї може стати генна терапія.

Більше того, на сьогоднішній день за допомогою генів лікуються патології, пов'язані з ураженням центральної нервової системи. Це такі захворювання, як бічний аміотрофічний склероз, хвороба Альцгеймера чи хвороба Паркінсона. Що цікаво, для лікування перелічених недуг використовуються віруси, які мають властивість атакувати нервову систему. Так, за допомогою вірусу герпесу в нервову систему доставляють цитокіни та фактори росту, що уповільнюють розвиток захворювання. Це яскравий приклад того, як патогенний вірус, який зазвичай викликає хворобу, обробляється в лабораторних умовах, втрачаючи білки, що несуть захворювання, і використовується як касета, яка доставляє в нерви цілющі речовини і тим самим діє на благо здоров'я, продовжуючи життя людини.

Ще одним важким спадковим захворюванням є холестеринемія, яка призводить організм людини до нездатності регулювати холестерин, внаслідок чого в організмі накопичуються жири, і зростає ризик інфарктів та інсультів. Щоб упоратися з цією проблемою, фахівці видаляють хворому частину печінки та виправляють пошкоджений ген, зупиняючи подальше накопичення холестерину організмом. Після цього виправлений ген поміщають у знешкоджений вірус гепатиту, і за його допомогою відправляють у печінку.

Читайте також:

Є позитивні зрушення й у боротьбі зі СНІДом. Адже не секрет, що СНІД викликається вірусом імунодефіциту людини, який руйнує імунну систему і відкриває ворота до організму смертельно небезпечних захворювань. Сучасні вчені вже знають, як змінити гени, щоб вони перестали послаблювати імунну систему, а почали зміцнювати її для протидії вірусу. Такі гени вводяться через кров за допомогою її переливання.

Працює генна терапія та проти ракових захворювань, зокрема, проти раку шкіри (меланоми). Лікування таких пацієнтів передбачає запровадження генів із чинниками некрозу пухлини, тобто. генів, що містять протипухлинний білок. Більше того, сьогодні проводяться випробування лікування раку мозку, де хворим пацієнтам вводять ген, що містить інформацію щодо збільшення чутливості злоякісних клітин до застосовуваних препаратів.

Хвороба Гоше є важким спадковим захворюванням, яке викликається мутацією гена, що пригнічує виробництво особливого ферменту - глюкоцереброзідази. У осіб, які страждають від цієї невиліковної недуги, збільшена селезінка та печінка, а з прогресуванням недуги починають руйнуватися кістки. Вченим вже сьогодні вдалися досліди щодо введення в організм таких пацієнтів гена, що містить інформацію щодо вироблення даного ферменту.

А ось ще один приклад. Не секрет, що осліпла людина на все життя позбавляється можливості сприймати зорові образи. Однією з причин вродженої сліпоти вважається так звана атрофія Лебера, яка є генною мутацією. На сьогоднішній день вчені повернули 80 сліпим людям зорові здібності за допомогою модифікованого аденовірусу, який доставив «робочий» ген у тканини ока. До речі, кілька років тому вченим вдалося вилікувати дальтонізм у піддослідних мавп шляхом впровадження в сітківку ока тваринного здорового людського гена. А нещодавно така операція дозволила вилікувати дальтонізм першим пацієнтам.

Що характерно, метод доставки генної інформації за допомогою вірусів є оптимальним, оскільки віруси самі знаходять свої цілі в організмі (вірус герпесу обов'язково знайде нейрони, а вірус гепатиту - печінка). Однак у даного методу доставки генів є суттєвий недолік - віруси імуногени, а значить, при попаданні в організм можуть бути знищені імунітетом до того, як встигнуть спрацювати, а то й викличуть потужні імунні відповіді організму лише погіршивши стан здоров'я.

Існує й інший спосіб доставки генного матеріалу. Це кільцева молекула ДНК чи плазміда. Вона відмінно спіралізується, стаючи дуже компактною, що дозволяє вченим «упакувати» її в хімічний полімер та впровадити у клітину. На відміну від вірусу, плазміда не викликає імунної реакції організму. Однак цей спосіб менш сприятливий, т.к. через 14 днів плазміда видаляється з клітини та продукція білка зупиняється. Тобто, таким способом ген необхідно вводити протягом тривалого часу, поки клітина «одужуватиме».

Таким чином, у сучасних учених є два потужні методи доставки генів до «хворих» клітин, причому використання вірусів виглядає кращим. У будь-якому випадку остаточне рішення щодо вибору того чи іншого методу обирає лікар, виходячи з реакції організму пацієнта.

Проблеми, з якими стикається генотерапія

Можна зробити певний висновок про те, що генна терапія - маловивчена область медицини, яка пов'язана з великою кількістю невдач та побічних ефектів, і в цьому її величезний недолік. Однак є ще й етичне питання, адже багато вчених виступають категорично проти втручання у генетичну будову людського організму. Саме тому сьогодні існує міжнародна заборона на використання в генотерапії статевих клітин, а також доімплантаційних зародкових клітин. Зроблено це для того, щоб запобігти небажаним генним змінам і мутаціям у наших нащадків.

В іншому ж генна терапія не порушує жодних етичних норм, адже вона покликана боротися з важкими і невиліковними захворюваннями, в яких офіційна медицина просто безсила. І в цьому найголовніша перевага лікування генами.
Бережіть себе!

"У вашої дитини генетичне захворювання" - звучить як вирок. Але дуже часто лікарі-генетики можуть суттєво допомогти хворій дитині, а деякі захворювання навіть повністю компенсувати. Про сучасні можливості лікування розповідає лікар-невролог-генетик Медичного центру «Покровський» ПБСК Булатнікова Марія Олексіївна.

Як часто трапляються генетичні хвороби?

У міру поширення молекулярної діагностики виявилося, що кількість генетичних захворювань набагато більша, ніж передбачалося раніше. Багато хвороб серця, вади розвитку, неврологічні відхилення, як виявилося, мають генетичну причину. В даному випадку я говорю саме про генетичні хвороби (не схильності), тобто стани, викликані мутацією (поломкою) в одному або декількох генах. За даними статистики, у США до третини неврологічних пацієнтів перебувають у лікарнях внаслідок генетичних порушень. Таких висновків призвело як бурхливий розвиток молекулярної генетики і можливостей генетичного аналізу, а й поява нових методів нейровізуалізації, наприклад МРТ. За допомогою МРТ можна визначити ураження якої області мозку веде до порушення, що виникло у дитини, і часто при підозрі на родову травму ми виявляємо зміни в структурах, які не могли постраждати під час пологів, тоді і виникає припущення про генетичну природу захворювання, про неправильне формування органів . За результатами останніх досліджень, вплив навіть важких пологів за непорушеної генетики вдається компенсувати протягом перших років життя.

Що дають знання про генетичну природу захворювання?

Знання генетичних причин захворювання далеко не марне – це не вирок, а спосіб знайти правильний шлях лікування та корекції порушення. Дуже багато захворювань сьогодні лікуються та успішно, для інших генетики можуть запропонувати більш ефективні способи терапії, які суттєво покращують якість життя дитини. Звичайно, є й такі порушення, які поки що лікарі перемогти не можуть, але наука не стоїть на місці, і щодня з'являються нові методи лікування.

У моїй практиці був дуже характерний випадок. Дитина 11 років звернулася за консультацією невролога щодо ДЦП. При огляді та опитуванні рідних з'явилися підозри на генетичну природу захворювання, що підтвердилося. На щастя для даної дитини, виявлене захворювання лікується навіть у такому віці, і за допомогою зміни тактики лікування вдалося досягти суттєвого покращення стану дитини.

Нині кількість генетичних захворювань, прояви яких вдається компенсувати, невпинно зростає. Найвідоміший приклад – фенілкетонурія. Вона проявляється затримкою розвитку, олігофренією. При своєчасному призначенні дієти без фенілаланіну дитина виростає цілком здоровою, а після 20 років строгість дієти можна буде знизити. (Якщо ви народжуєте у пологовому будинку або медичному центрі, то аналіз на наявність фенілкетонурії вашій дитині проведуть у перші дні життя).

Кількість таких захворювань суттєво зросла. До групи хвороб обміну також належать лейциноз. При цьому захворюванні лікування повинно бути призначене протягом перших місяців життя (дуже важливо не запізнитися), оскільки отруйні продукти порушеного обміну речовин призводять до швидшого пошкодження нервової тканини, ніж при фенілкетонурії. На жаль, якщо захворювання визначається віком від трьох місяців, повністю компенсувати його прояви неможливо, але покращити якість життя дитини вдасться. Звичайно, хотілося б, щоб і це захворювання було включено до програми скринінгу.

Причиною неврологічних розладів часто є досить різнорідні генетичні ураження, саме тому, що їх безліч, так важко створити програму скринінгу щодо виявлення всіх відомих захворювань.

До них відносяться такі хвороби, як хвороба Помпе, Гровера, Фелідбахера, синдром Ретта та ін. Багато випадків легшого перебігу захворювання.

Розуміння генетичної природи захворювання дозволяє направити лікування на причину розладів, а не тільки на їх компенсацію, що в багатьох випадках дозволяє досягти серйозних успіхів і навіть вилікувати дитину.

Які симптоми можуть свідчити про генетичну природу захворювання?

Насамперед, це затримка розвитку дитини, у тому числі внутрішньоутробна (від 50 до 70% за деякими оцінками), міопатії, аутизм, епілептичні напади, що не піддаються лікуванню, будь-які вади розвитку внутрішніх органів. Причиною ДЦП також можуть бути генетичні порушення, зазвичай у таких випадках лікарі говорять про нетипове перебіг захворювання. Якщо ваш лікар рекомендує пройти генетичне обстеження – не відкладайте його, в даному випадку дуже дорого. Завмерлі вагітності, звичні викидні, у тому числі у родичів, також можуть свідчити про можливість генетичних аномалій. Дуже прикро, коли захворювання визначається надто пізно і не піддається корекції.

Якщо хвороба не лікується, чи потрібно батькам про неї знати?

Знання про генетичну природу захворювання у дитини дозволяє уникнути появи інших хворих дітей у цій сім'ї. Це, напевно, основна причина, через яку варто пройти генетичне консультування ще на етапі планування вагітності, якщо один із дітей має вади розвитку або тяжкі захворювання. Сучасна наука дозволяє провести як пренатальну, і доимплантационную генетичну діагностику, за наявності інформації про хворобу, ризик виникнення якої є. На даному етапі перевірити на всі можливі генетичні захворювання одразу немає можливості. Навіть здорові сім'ї, в яких обоє батьків ні про які хвороби і не чули, не застраховані від появи дітей із генетичними аномаліями. Рецесивні гени можуть передаватися через десятки поколінь і у вашій парі зустріти свою половину (див. малюнок).

Звертатися до генетика треба завжди?

Проходити генетичне обстеження потрібно за наявності проблеми, якщо є підозри у вас чи вашого лікаря. Не треба обстежувати здорову дитину про всяк випадок. Багато хто говорить, що проходили всі скринінги під час вагітності і все було в порядку, а тут ... У даному випадку потрібно розуміти, що скринінгові обстеження спрямовані на виявлення (і дуже ефективне) генетичних захворювань, що найчастіше зустрічаються - хвороб Дауна, Патау і Едвардса, мутації в окремих генах, про які йшлося вище, за такого обстеження не визначаються.

У чому перевага вашого центру?

У кожного генетичного центру своя спеціалізація, скоріше спеціалізація лікарів, які працюють у ньому. Я, наприклад, дитячий невролог за першою освітою. Також у нас приймає генетик, який спеціалізується на проблемах вагітності. Перевага платного центру – можливість лікаря більше часу приділити своєму пацієнтові (прийом триває дві години, а пошук вирішення проблеми зазвичай продовжується і після). Не потрібно бояться генетика, це просто фахівець, який може поставити діагноз, що дозволяє вилікувати захворювання, що здавалося безнадійним.

«Журнал про здоров'я для майбутніх батьків», № 3 (7), 2014

Генетика в Ізраїлі стрімко розвивається, з'являються прогресивні методи діагностики та лікування спадкових захворювань. Постійно розширюється спектр профільних досліджень, збільшується лабораторна база та медичний персонал підвищує свою кваліфікацію. Можливість якомога раніше поставити діагноз і розпочати комплексне лікування спадкових відхилень робить лікування дітей в Ізраїлі найбільш затребуваним та ефективним.

Діагностика генетичних захворювань

Лікування спадкових хвороб може бути радикальним та паліативним, але попередньо слід поставити точний діагноз. Завдяки використанню новітніх методик фахівці Тель-Авівського медичного центру ім.Сураски (клініка «Іхілов») успішно проводять діагностування, ставлять точний діагноз і дають вичерпні рекомендації щодо подальшого плану лікування.

Слід розуміти, що з неможливості радикального втручання, зусилля медиків спрямовані поліпшення якості життя маленького пацієнта: соціальну адаптацію, відновлення життєвих функцій, корекцію зовнішніх дефектів тощо. Полегшення симптомів, складання карти подальших дій та прогнозування подальших змін здоров'я – все це можливо після встановлення точного діагнозу. Оперативно пройти обстеження та підтвердити наявність генетичного відхилення можна у клініці «Іхілов», після чого пацієнту буде призначено комплексне лікування виявленого захворювання.

У центрі ім.Сураски пропонують тестування та обстеження не лише дітей, а й майбутніх батьків та вагітних жінок. Особливо показано таке дослідження особам із ускладненим особистим чи сімейним анамнезом. Дослідження покаже ступінь ймовірності народження здорового нащадка, після чого лікар визначить подальші лікувальні заходи. Небезпека передачі дитині спадкових відхилень встановлюється якнайточніше, з допомогою нових технологій.

Дітям з генетичною патологією та парам, які чекають на малюка зі спадковими відхиленнями, вже на стадії збору анамнезу та постановки діагнозу призначається комплексне лікування.

Педіатрична генетична діагностика в «Іхілів»

До 6% новонароджених мають спадкові відхилення у розвитку, в деяких дітей ознаки генетичних порушень виявляються пізніше. Іноді батькам достатньо знати про наявну небезпеку, щоб уникати небезпечних для дитини ситуацій. Генетичні консультації провідних ізраїльських фахівців допомагають на ранній стадії визначити наявність аномалій та своєчасно розпочати лікування.

Сюди відносяться такі захворювання дітей:

порок або множинні вади розвитку та аномалії (дефекти нервової трубки, заяча губа, серцеві вади);
розумова відсталість, така як аутизм, інші відхилення розвитку невідомої етимології, несприйнятливість дитини до навчання;
структурні вроджені аномалії мозку;
сенсорні та метаболічні відхилення;
генетичні відхилення, з поставленим діагнозом та невідомі;
хромосомні аномалії.

Серед вроджених захворювань виділяють мутації у специфічному гені, які передаються з покоління до покоління. Сюди відносяться таласемія, муковісцидоз, деякі форми міопатій. В інших випадках спадкові відхилення обумовлені зміною кількості чи структури хромосом. Така мутація може бути успадкована дитиною від одного з батьків або виникнути спонтанно, на етапі внутрішньоутробного розвитку. Яскравим прикладом хромосомного порушення є хвороба Дауна або ретинобластома.

Для раннього діагностування спадкових вад у дітей у медичному центрі «Іхілов» використовують різні методи лабораторних досліджень:

молекулярний, що дозволяє на стадії внутрішньоутробного розвитку плода встановити відхилення у ДНК;
цитогенетичний, при якому досліджують хромосоми у різних тканинах;
біохімічний, який визначає відхилення обміну речовин в організмі;
клінічний, що допомагає встановити причини виникнення, провести лікування та профілактику.

Окрім призначення комплексного лікування та спостереження за перебігом генетичного захворювання, завданням лікарів є прогнозування виникнення хвороби у майбутньому.

Лікування генетичних захворювань у дітей

Лікування дітей в Ізраїлі складається із цілого комплексу заходів. Насамперед проводяться лабораторні дослідження з метою підтвердження чи первинної постановки діагнозу. Батькам будуть запропоновані найінноваційніші методи технологічних розробок щодо визначення генетичних мутацій.

Загалом нині науці відомо 600 генетичних відхилень, тому своєчасно проведений скринінг дитини дозволить виявити захворювання та розпочати грамотне лікування. Генетичне тестування новонародженого є однією з причин, через яку жінки вважають за краще народжувати в клініці Іхілов (Сураски).

Зовсім недавно лікування спадкових захворювань вважалося безперспективним, тому генетична хвороба вважалася вироком. В даний час помітний значний прогрес, наука не стоїть на місці та ізраїльські генетики пропонують новітні схеми лікування подібних відхилень у розвитку дитини.

Генні хвороби є дуже неоднорідними за характеристиками, тому лікування призначається з урахуванням клінічних проявів та індивідуальних параметрів пацієнта. У багатьох випадках перевага надається стаціонарному лікуванню. Медики повинні мати можливість провести максимально розширене обстеження маленького пацієнта, підібрати лікарську схему, при показаннях провести оперативне втручання.

Щоб грамотно підібрати гормональну та імунну терапію, потрібне всебічне обстеження та ретельне спостереження за пацієнтом. Терміни терапевтичних призначень також індивідуальні, залежить від стану та віку дитини. У ряді випадків батьки отримують детальний план подальших процедур та спостереження за хворим. Дитині підбираються лікарські препарати для полегшення проявів хвороби, дієта та фізіотерапія.

Основні напрямки лікувального процесу у центрі ім.

Лікування генетичних відхилень у дітей є складним та тривалим процесом. Повністю вилікувати подібні недуги часом неможливо, але лікування здійснюється за трьома основними напрямками.

Етіологічний спосіб є найбільш дієвим, спрямованим причини порушення здоров'я. Новий метод генної корекції полягає у виділенні пошкодженого відрізка ДНК, його клонуванні та впровадженні здорового компонента на колишнє місце. Це найбільш перспективний та інноваційний метод боротьби зі спадковими проблемами здоров'я. На сьогоднішній день завдання вважається вкрай складним, але застосовується вже при ряді показань.
Патогенетичний спосіб впливає внутрішні процеси, які у організмі. При цьому відбувається вплив на патологічний геном, коригування всіма доступними способами фізіологічного та біохімічного стану хворого.
Симптоматичний спосіб впливу спрямований на зняття больового синдрому, негативних станів та створення перешкод для подальшого розвитку хвороби. Даний напрямок використовується самостійно або в комплексі з іншими видами лікування, але при виявлених порушеннях призначається завжди. Фармакологія пропонує широкий спектр лікувальних препаратів, що дозволяють полегшити прояви хвороб. Це протисудомні, знеболювальні, заспокійливі та інші засоби, які слід давати дитині тільки після лікарського призначення.
Хірургічний метод буває необхідним виправлення зовнішніх дефектів і внутрішніх аномалій організму дитини. Показання до оперативного втручання призначаються вкрай виважено. Часом потрібне проведення тривалого попереднього обстеження та лікування, щоб підготувати маленького пацієнта до операції.

Як позитивний приклад лікування дітей в Ізраїлі можна навести статистику щодо поширеного генетичного захворювання - аутизму. У лікарні Іхілов-Сураскі раннє виявлення аномалій (з шести місяців життя) дало змогу 47% таких дітей надалі розвиватися нормально. Виявлені порушення в інших обстежених дітей лікарі визнали незначними, які не потребують лікувального втручання.

Батькам рекомендується не впадати в паніку у разі виникнення тривожних симптомів або наявності явних відхилень у здоров'ї дітей. Постарайтеся якнайшвидше зв'язатися з клінікою, отримати рекомендації та вичерпну консультацію щодо подальших дій.

Головна » Післяпологовий період » Лікування генетичних хвороб. Генна терапія: як лікують генетичні захворювання Чи можна вилікувати генетичні захворювання

Генна терапія людини у сенсі передбачає введення у клітини функціонально активного гена (генів) з метою виправлення генетичного дефекту. Існують два можливі шляхи лікування спадкових хвороб. У першому випадку генетичної трансформації піддають соматичні клітини (клітини, відмінні від статевих). У цьому корекція генетичного дефекту обмежується певним органом чи тканиною. У другому випадку змінюють генотип клітин зародкової лінії (сперматозоїдів або яйцеклітин) або запліднених яйцеклітин (зігот), щоб усі клітини індивідуума, що з них розвинувся, мали "виправлені" гени. В результаті генної терапії з використанням клітин зародкової лінії генетичні зміни передаються з покоління до покоління.

Політика у сфері генної терапії соматичних клітин.

У 1980 р. представники католицької, протестантської та іудейської громад США написали відкритий лист Президенту з викладом своїх поглядів на використання генної інженерії стосовно людини. Для оцінки етичних та соціальних аспектів цієї проблеми було створено Президентську комісію та комісію Конгресу. Це були дуже важливі ініціативи, оскільки в США введення в дію програм, що торкаються інтересів суспільства, часто здійснюється на основі рекомендацій таких комісій. В остаточних висновках обох комісій проводилася чітка межа між генною терапією соматичних клітин та генною терапією клітин зародкової лінії. Генна терапія соматичних клітин була віднесена до стандартних методів медичного втручання в організм, подібних до трансплантації органів. На противагу цьому генна терапія клітин зародкової лінії була порахована технологічно дуже складною і проблематичною з погляду етики, щоб негайно розпочинати її практичне застосування. Було зроблено висновок необхідність вироблення чітких правил, регулюючих дослідження області генної терапії соматичних клітин; Розробка подібних документів стосовно генної терапії клітин зародкової лінії була вважати передчасною. Щоб припинити всі незаконні дії, було вирішено припинити всі експерименти у галузі генної терапії клітин зародкової лінії.

До 1985 р. розробили документ, озаглавлений "Положення про складання та подання заявок на проведення експериментів у галузі генної терапії соматичних клітин". У ньому містилася вся інформація про те, які дані мають бути подані у заявці на дозвіл випробувань у галузі генної терапії соматичних клітин на людині. За основу було взято правила, що регулюють лабораторні дослідження з рекомбінантними ДНК; вони були лише адаптовані стосовно біомедичних цілей.

Біомедичне законодавство було переглянуто та доповнено у 1970-х роках. у відповідь на оприлюднення у 1972 р. результатів 40-річного експерименту, що проводився Національною службою охорони здоров'я США в Алабамі на групі з 400 неписьменних афроамериканців, хворих на сифіліс. Експеримент був поставлений для того, щоб вивчити природний розвиток зазначеного захворювання, що передається статевим шляхом, ніякого лікування не проводилося. Звістка про такий жахливий досвід на неінформованих про нього людей потрясло багатьох у США. Конгрес негайно припинив експеримент і видав закон, який забороняв колись надалі проведення подібних досліджень.

Серед питань, адресованих особам, які подавали клопотання на дозвіл експериментів у галузі генної терапії соматичних клітин, були такі:

1. Що таке захворювання, яке передбачається лікувати?
2. Наскільки вона серйозна?
3. Чи існують альтернативні методи лікування?
4. Наскільки небезпечним передбачається лікування для хворих?
5. Яка ймовірність успіху лікування?
6. Як будуть відбиратися хворі на клінічні випробування?
7. Чи буде цей добір неупередженим та репрезентативним?
8. Як хворі інформуватимуться про випробування?
9. Яку інформацію слід їм повідомляти?
10. Яким чином буде отримано їхню згоду?
11. Як буде гарантуватися конфіденційність відомостей про хворих та проведення досліджень?

Коли експерименти в галузі генної терапії тільки починалися, більшість заявок на клінічні випробування спочатку розглядалася Комітетом з етики тієї установи, де передбачалося здійснювати дослідження, і лише потім вони пересилалися до Підкомітету з генної терапії людини. Останній оцінював заявки з погляду їхньої наукової та медичної значущості, відповідності чинним правилам, переконливості доказів. Якщо заявка відхилялася, її повертали назад із необхідними коментарями. Автори заявки могли переглянути пропозицію та переробити її. Якщо заявка затверджувалася, то Підкомітет з генної терапії обговорював її у публічних дискусіях, використовуючи ті самі критерії. Після схвалення заявки на такому рівні директор Підкомітету затверджував її та підписував дозвіл на клінічні випробування, без якого вони не могли бути розпочаті. У цьому останньому випадку особлива увага зверталася на спосіб отримання продукту, методи якісного контролю його чистоти, а також те, які доклінічні випробування були проведені, щоб переконатися в безпеці продукту.

Але оскільки кількість заявок з часом збільшувалася, а генна терапія ставала, за словами одного коментатора, "виграшним квитком у медицині", прийнята спочатку процедура затвердження заявок була визнана невиправдано трудомісткою та надмірною. Відповідно після 1997 р. Підкомітет з генної терапії не входив до установ, контролюючих дослідження у сфері генної терапії людини. Якщо Підкомітет і існуватиме, він, швидше за все, стане організатором форумів з обговорення етичних проблем, пов'язаних із генною терапією людини. А поки що вимога, згідно з якою всі заявки в галузі генної терапії повинні обговорюватися публічно, знято. Установа, відповідальна за контроль виробництва та використання біологічних продуктів, проводить всі необхідні оцінки конфіденційно, щоб гарантувати дотримання права власності розробників. В даний час генна терапія людини вважається безпечною медичною процедурою, хоч і не особливо ефективною. Побоювання, що висловлювалися раніше, розсіялися, і вона стала одним з основних нових підходів до лікування захворювань людини.

Більшість фахівців вважають процедуру затвердження випробувань у галузі генної терапії соматичних клітин людини у США цілком адекватною; вона гарантує неупереджений відбір хворих та його поінформованість, і навіть здійснення всіх маніпуляцій належним чином, без заподіяння шкоди, як конкретним хворим, і людської популяції загалом. Нині інших країнах також розробляються правила проведення випробувань у сфері генної терапії. У це було зроблено внаслідок ретельного зважування кожної пропозиції. Як сказав один із учасників слухань, організованих Підкомітетів з генної терапії у січні 1989 р., доктор Уолтере: "Я не знаю жодної іншої біомедичної науки чи технології, яка б піддавалася настільки всебічній перевірці, як генна терапія".

Нагромадження дефектних генів у майбутніх поколіннях.

Існує думка, що лікування генетичних захворювань за допомогою генної терапії соматичних клітин неминуче призведе до погіршення генофонду людської популяції. Воно ґрунтується на уявленні, що частота дефектного гена в популяції збільшуватиметься від покоління до покоління, оскільки генна терапія сприятиме передачі мутантних генів наступному поколінню від тих людей, які до цього були нездатні зробити потомство або не могли дожити до статевозрілого віку. Однак ця гіпотеза виявилася невірною. За даними популяційної генетики, для суттєвого підвищення частоти шкідливого чи летального гена в результаті ефективного лікування потрібні тисячі років. Так, якщо якесь рідкісне генетичне захворювання зустрічається в одного зі 100 000 життєздатних новонароджених, то мине приблизно 2000 років після початку застосування ефективної генної терапії, перш ніж частота зазначеного захворювання подвоїться і складе 1 випадок на 50 000.

Крім того, що частота летального гена від покоління до покоління майже не підвищується, в результаті тривалого лікування всіх, хто цього потребує, генотип окремих індивідуумів теж залишається незмінним. Це становище можна проілюструвати прикладом з історії еволюції. Примати, у тому числі і людина, не здатні синтезувати життєво важливий вітамін С, вони повинні отримувати його із зовнішніх джерел. Таким чином, можна сказати, що ми всі генетично дефектні за геном цієї життєво важливої речовини. На противагу цьому амфібії, рептилії, птахи і ссавці, які не належать до приматів, синтезують вітамін С. Проте генетичний дефект, що зумовлює нездатність до біосинтезу вітаміну С, не "завадив" успішній еволюції приматів протягом більше мільйонів років. Подібним чином, і корекція інших генетичних дефектів не призведе до нагромадження "нездорових" генів у майбутніх поколінь.

Генна терапія клітин зародкової лінії.

Експерименти в галузі генної терапії клітин зародкової лінії людини зараз суворо заборонені, проте доводиться визнати, що деякі генетичні захворювання можна вилікувати лише таким шляхом. Методологія генної терапії клітин зародкової лінії людини розроблена поки що недостатньо. Однак не викликає сумніву, що з розвитком методів генетичного маніпулювання на тваринах та діагностичного тестування преімплантаційних ембріонів цю прогалину буде заповнено. Більше того, оскільки генна терапія соматичних клітин стає все більш рутинною процедурою, це позначиться і на ставленні людей до генної терапії клітин зародкової лінії людини, і через деякий час виникне необхідність її тестування. Залишається тільки сподіватися, що на той час усі проблеми, пов'язані з наслідками практичного застосування генної терапії клітин зародкової лінії людини, зокрема соціальне та біологічне, будуть врегульовані.

Вважається, що генна терапія людини може допомогти у лікуванні серйозних захворювань. Справді, вона може забезпечити корекцію низки фізичних і психічних порушень, хоча залишається незрозумілим, чи вважатиме суспільство прийнятним таке застосування генної терапії. Подібно до будь-якого іншого нового медичного напрямку, генна терапія клітин зародкової лінії людини викликає численні питання, а саме:

1. Яка вартість розробки та впровадження методів генної терапії клітин зародкової лінії людини?
2. Чи має уряд встановлювати пріоритети медичних досліджень?
3. Чи не призведе пріоритетний розвиток генної терапії клітин зародкової лінії до згортання робіт з пошуку інших способів лікування?
4. Чи вдасться охопити всіх хворих, які цього потребують?
5. Чи зможе фізична особа або компанія отримати виняткові права на лікування конкретних хвороб за допомогою генної терапії?

Клонування людини.

Інтерес громадськості до можливості клонування людини виник у 1960-х рр. після того, як були проведені відповідні експерименти на жабах і жабах. Ці дослідження показали, що ядро заплідненої яйцеклітини можна замінити на ядро недиференційованої клітини, і при цьому ембріон розвиватиметься нормально. Таким чином, в принципі можна виділити ядра з недиференційованих клітин будь-якого організму, ввести їх в запліднені яйцеклітини того ж організму і отримати потомство з тим же генотипом, що й у батька. Іншими словами, кожен із організмів-нащадків можна вважати генетичним клоном вихідного донорного організму. У 1960-ті роки. здавалося, що, незважаючи на відсутність технічних можливостей, не важко екстраполювати результати клонування жаби на людину. У пресі з'явилося багато статей на цю тему, були навіть написані науково-фантастичні твори. Одна з оповідань була присвячена клонуванню віроломно вбитого президента США Джона Ф. Кеннеді, проте більш популярною темою було клонування лиходіїв. Твори про клонування людини були не тільки неправдоподібними, а й пропагували помилкову і дуже небезпечну ідею, що особистісні особливості, характер та інші якості людини зумовлені виключно її генотипом. Насправді ж людина як особистість формується під впливом як своїх генів, так і умов середовища, зокрема культурних традицій. Наприклад, злісний расизм, який проповідував Гітлер, - набута поведінкова якість, яка не визначається якимось одним геном або їх комбінацією. В іншому середовищі з іншими культурними особливостями з "клонованого Гітлера" не обов'язково сформувалася б людина, подібна до реально існуючого Гітлера. Подібним чином, з "клону матері Терези" не обов'язково "вийшла" б жінка, яка присвятила своє життя допомоги бідним і хворим у Калькутті.

У міру розвитку методів репродуктивної біології ссавців та створення різних трансгенних тварин ставало все очевиднішим, що клонування людини - справа не так віддаленого майбутнього. Припущення стало реальністю у 1997 р., коли було клоновано овечку, названу Доллі. Для цього використовувалося ядро диференційованої клітини донорної суягной вівці. Методичний підхід, який використовувався при "створенні" Доллі, в принципі придатний для отримання клонів будь-яких ссавців, у тому числі людини. І навіть якщо він не виправдає себе стосовно ссавців інших видів, мабуть, не потрібно занадто багато експериментів, щоб розробити відповідний метод. В результаті клонування людини відразу стане предметом будь-якої дискусії, що торкається етичних проблем генетики та біологічної медицини.

Без сумніву, клонування людини – складна та суперечлива проблема. Для одних сама думка про створення копії вже існуючого індивіда шляхом експериментальних маніпуляцій видається неприйнятною. Інші вважають, що клонований індивід – це те саме, що й однояйцевий близнюк, незважаючи на різницю у віці, і, отже, клонування за своєю природою не зловмисне, хоча, можливо, не так вже й необхідно. Клонування може дати позитивний медичний та соціальний ефект, що виправдовує його проведення у виняткових випадках. Наприклад, воно може виявитися життєво важливим для батьків хворої дитини. Відповідальність за досліди з клонування людини в багатьох країнах регулюється законодавчо, причому всі дослідження, пов'язані з клонуванням людини, заборонені. Таких обмежень достатньо, щоб унеможливити клонування людей. Проте питання неминучості клонування людини обов'язково виникне.

Зверніть увагу!

Ця робота представлена на конкурс науково-популярних статей у номінації «Найкращий огляд».

Смертельні клешні

Людство зіткнулося із цією загадковою хворобою ще до нашої ери. Її намагалися зрозуміти і лікувати вчені чоловіки у різних куточках світу: у Стародавньому Єгипті - Еберс, в Індії - Сушрута, Греції - Гіппократ. Всі вони та багато інших медиків вели боротьбу з небезпечним та серйозним противником – раком. І хоч ця битва триває досі, складно визначити, чи є шанси на повну та остаточну перемогу. Адже що більше ми вивчаємо хворобу, то частіше виникають питання - чи можна повністю вилікувати рак? Як уникнути хвороби? Чи можна зробити лікування швидким, доступним та недорогим?

Завдяки Гіппократу та його спостережливості (саме він побачив подібність пухлини та щупалець раку) у стародавніх лікарських трактатах з'явився термін карцинома(грец. carcinos) або рак(Лат. cancer). У медичній практиці по-різному класифікують злоякісні новоутворення: карциноми (з епітеліальних тканин), саркоми (зі сполучної, м'язової тканин), лейкемія (у крові та кістковому мозку), лімфоми (у лімфатичній системі) та інші (розвиваються в інших типах) наприклад, гліома – рак головного мозку). Але в побуті популярніший термін «рак», який має на увазі будь-яку злоякісну пухлину.

Мутації: загинути чи жити вічно?

Численні генетичні дослідження виявили, що виникнення ракових клітин – це результат генетичних змін. Помилки в реплікації (копіюванні) та репарації (виправленні помилок) ДНК призводять до зміни генів, у тому числі і контролюючих поділ клітини. Основними факторами, які сприяють пошкодженню геному, а надалі - придбання мутацій, - є ендогенні (атака вільних радикалів, що утворюються в процесі обміну речовин, хімічна нестабільність деяких основ ДНК) та екзогенні (іонізуюче та УФ-випромінювання, хімічні канцерогени). Коли мутації закріплюються у геномі, вони сприяють трансформації нормальних клітин на ракові. Такі мутації в основному трапляються в протоонкогенах, які в нормі стимулюють ділення клітини. В результаті може вийти постійно «включений» ген, і мітоз (розподіл) не припиняється, що фактично означає злоякісне переродження. Якщо ж мутації, що інактивують, відбуваються в генах, які в нормі інгібують проліферацію (гени-супресори пухлин), контроль над поділом втрачається, і клітина стає «безсмертною» (рис. 1).

Малюнок 1. Генетична модель раку: рак товстої кишки.Перший крок – втрата або інактивація двох алелей гена АРS на п'ятій хромосомі. У разі сімейного раку (familiar adenomatous polyposis, FAP) одна мутація гена АРС успадковується. Втрата обох алелів веде до утворення доброякісних аденом. Наступні мутації генів на 12, 17, 18 хромосомах доброякісної аденоми можуть призвести до трансформації у злоякісну пухлину. Джерело: .

Очевидно, що розвиток певних видів раку включають зміну більшості або навіть усіх цих генів і може проходити різними шляхами. З цього випливає, що кожну пухлину слід розглядати як унікальний біологічно об'єкт. На сьогоднішній день існують спеціальні генетичні інформаційні бази з раку, що містять дані про 1,2 млн. мутацій з 8207 зразків тканин, що належать до 20 видів пухлин: атлас Ракового генома (Cancer Genome Atlas) і каталог соматичних мутацій при раку in Cancer (COSMIC)) .

Результатом збою роботи генів стає неконтрольований поділ клітин, а на наступних стадіях - метастазування в різні органи та частини тіла по кровоносних та лімфатичних судинах. Це досить складний та активний процес, який складається з кількох етапів. Окремі ракові клітини відокремлюються від первинного вогнища та розносяться з кров'ю по організму. Потім за допомогою спеціальних рецепторів вони прикріплюються до ендотеліальних клітин та експресують протеїнази, які розщеплюють білки матриксу та утворюють пори в базальній мембрані. Зруйнувавши позаклітинний матрикс, ракові клітини мігрують углиб здорової тканини. За рахунок аутокринної стимуляції вони діляться, утворюючи вузол (1-2 мм у діаметрі). При нестачі живлення частина клітин у вузлі гине, і такі мікрометастази, що дрімають, можуть досить довго залишатися в тканинах органу в латентному стані. У сприятливих умовах вузол розростається, у клітинах активуються ген фактора зростання ендотелію судин (VEGF) та фактора зростання фібробластів (FGFb), а також ініціюються ангіогенез (формування кровоносних судин) (рис. 2).

Однак клітини озброєні спеціальними механізмами, що захищають від пухлин:

Традиційні методи та їх недоліки

Якщо системи захисту організму не впоралися, і пухлина таки почала розвиватися, може врятувати тільки втручання медиків. Протягом тривалого періоду лікарями використовуються три основні «класичні» терапії:

хірургічна (повне видалення пухлини). Використовується, коли пухлина має невеликі розміри та добре локалізована. Також видаляють частину тканин, які контактують із злоякісним новоутворенням. Метод не застосовується за наявності метастазів;
променева - опромінення пухлини радіоактивними частинками для зупинки та запобігання поділу ракових клітин. Здорові клітини також чутливі до цього випромінювання і часто гинуть;
хіміотерапія - використовуються ліки, що гальмують зростання клітин, що швидко діляться. Ліки негативно впливають і на нормальні клітини.

Вищеописані підходи не завжди можуть позбавити хворого на рак. Часто при хірургічному лікуванні залишаються поодинокі ракові клітини, і пухлина може дати рецидив, а при хіміотерапії та променевої терапії виникають побічні ефекти (зниження імунітету, анемія, випадання волосся та ін.), які призводять до серйозних наслідків, а часто і смерті пацієнта. Тим не менш, з кожним роком покращуються традиційні та з'являються нові методи лікування, які можуть перемогти рак, такі як біологічна терапія, гормональна терапія, використання стовбурових клітин, трансплантація кісткового мозку, а також різні підтримуючі терапії. Найбільш перспективною вважається генна терапія, оскільки вона спрямована на першопричину раку – компенсацію неправильної роботи певних генів.

Генна терапія як перспектива

За даними PubMed, інтерес до генної терапії (ГТ) ракових захворювань стрімко зростає, і на сьогоднішній день ГТ поєднує ряд методик, які оперують з раковими клітинами та в організмі. in vivo) і поза ним ( ех vivo) (рис. 3).

3. Дві основні стратегії генної терапії. Еx vivo- генетичний матеріал за допомогою векторів переноситься в клітини, що вирощуються в культурі (трансдукція), а потім трансгенні клітини вводять реципієнту; in vivo- Введення вектора з потрібним геном у певну тканину або орган. Зображення з .

Генна терапія іn vivoмає на увазі перенесення генів - введення генетичних конструкцій у ракові клітини або тканини, які оточують пухлину. Генна терапія ех vivoскладається з виділення ракових клітин із пацієнта, вбудовування терапевтичного «здорового» гена в раковий геном та введення трансдукованих клітин назад в організм пацієнта. Для таких цілей використовують спеціальні вектори, створені методами генної інженерії. Як правило, це віруси, які виявляють і знищують ракові клітини, залишаючись при цьому нешкідливими для здорових тканин організму, або невірусні вектори.

Вірусні вектори

Як вірусні вектори використовують ретровіруси, аденовіруси, аденоасоційовані віруси, лентивіруси, віруси герпесу та інші. Ці віруси відрізняються ефективності трансдукції, взаємодії з клітинами (розпізнавання і зараження) і ДНК. Головним критерієм є безпека та відсутність ризику неконтрольованого поширення вірусної ДНК: якщо гени вставляються у неправильному місці геному людини, вони можуть створити шкідливі мутації та ініціювати розвиток пухлини. Також важливо враховувати рівень експресії перенесених генів, щоб запобігти запальним або імунним реакціям організму при гіперсинтезі цільових білків (Таблиця 1).

Таблиця 1. Вірусні вектори.

Вектор	Короткий опис
Вірус кору (measles virus)	містить негативну послідовність РНК, яка не викликає захисної відповіді у ракових клітинах
Вірус простого герпесу (HSV-1)	може переносити довгі послідовності трансгенів
Лентивірус	похідний від ВІЛ, може інтегрувати гени в клітини, що не діляться.
Ретровірус (RCR)	не здатний до самостійної реплікації, забезпечує ефективне вбудовування чужорідної ДНК у геном та сталість генетичних змін
Мавп'ячий пінистий вірус (SFV)	новий РНК-вектор, який передає трансген в пухлину та стимулює його експресію
Рекомбінантний аденовірус (rAdv)	забезпечує ефективну трансфекцію, але можлива сильна імунна реакція
Рекомбінантний аденоасоційований вірус (rAAV)	здатний до трансфекції багатьох типів клітин

Невірусні вектори

Для перенесення трансгенних ДНК застосовують також невірусні вектори. Полімерні переносники лікарських засобів - конструкції з наночастинок - використовуються для доставки препаратів з низькою молекулярною масою, наприклад олігонуклеотидів, пептидів, миРНК. Завдяки невеликим розмірам, наночастинки поглинаються клітинами і можуть проникати в капіляри, що дуже зручно для доставки «лікувальних» молекул у важкодоступні місця в організмі. Ця техніка часто використовується для інгібування ангіогенезу пухлини. Але існує ризик накопичення частинок в інших органах, наприклад кістковому мозку, що може призвести до непередбачуваних наслідків. Найпопулярнішими невірусними методами доставки ДНК є ліпосоми та електропорація.

Синтетичні катіонні ліпосомиНині визнані перспективним способом доставки функціональних генів. Позитивний заряд поверхні частинок забезпечує злиття з негативно зарядженими клітинними мембранами. Катіонні ліпосоми нейтралізують негативний заряд ланцюга ДНК, роблять компактнішою її просторову структуру і сприяють ефективної конденсації. Плазмідно-ліпосомний комплекс має низку важливих переваг: можуть вміщувати генетичні конструкції практично необмежених розмірів, відсутня ризик реплікації або рекомбінації, практично не викликає імунної відповіді в організмі господаря. Недолік цієї системи полягає в низькій тривалості терапевтичного ефекту, а при повторному введенні можуть з'являтися побічні ефекти.

Електропораціяє популярним методом невірусної доставки ДНК, досить простим і не викликає імунної відповіді. За допомогою індукованих електричних імпульсів на поверхні клітин утворюються пори, і плазмідні ДНК легко проникають у внутрішньоклітинний простір. Генна терапія іn vivoз використанням електропорації довела свою ефективність у низці експериментів на мишачих пухлинах. При цьому можна переносити будь-які гени, наприклад гени цитокінів (IL-12) і цитотоксичні гени (TRAIL), що сприяє розвитку широкого спектра терапевтичних стратегій. Крім того, цей підхід може бути ефективним для лікування метастатичних і первинних пухлин.

Вибір техніки

Залежно від типу пухлини та її прогресії, для пацієнта підбирається найефективніша методика лікування. На сьогоднішній день розроблено нові перспективні техніки генної терапії проти раку, серед яких онколітична вірусна ГТ, пролікарська ГТ (prodrug therapy), імунотерапія, ГТ із використанням стовбурових клітин.

Онколітична вірусна генна терапія

Для цієї методики використовуються віруси, які за допомогою спеціальних генетичних маніпуляцій стають онколітичними – перестають розмножуватися у здорових клітинах та впливають лише на пухлинні. Хорошим прикладом такої терапії є ONYX-015 – модифікований аденовірус, який не експресує білок Е1В. За відсутності цього білка вірус не може реплікуватися у клітинах з нормальним геном p53. Два вектори, сконструйованих на базі вірусу простого герпесу (HSV-1) - G207 і NV1020 - також несуть у собі мутації кількох генів, щоб реплікуватися лише ракових клітинах . Великою перевагою техніки є те, що при проведенні внутрішньовенних ін'єкцій онколітичні віруси розносяться з кров'ю по всьому організму та можуть боротися з метастазами. Основні проблеми, які виникають під час роботи з вірусами - це можливий ризик виникнення імунної відповіді в організмі реципієнта, а також неконтрольоване вбудовування генетичних конструкцій у геном здорових клітин, і, як наслідок, виникнення ракової пухлини.

Геноопосередкована ферментативна пролікарська терапія

Базується на введенні в пухлинну тканину «суїцидних» генів, в результаті яких ракові клітини гинуть. Дані трансгени кодують ферменти, що активують внутрішньоклітинні цитостатики, рецептори ФНП та інші важливі компоненти для активації апоптозу. Суїцидна комбінація генів проліків в ідеалі повинна відповідати наступним вимогам: контрольована експресія гена; правильне перетворення обраного проліки на активний протираковий засіб; повна активація проліків без додаткових ендогенних ферментів.

Мінус терапії полягає в тому, що в пухлинах присутні всі захисні механізми, властиві здоровим клітинам, і вони поступово адаптуються до пошкоджуючих факторів та проліків. Процесу адаптації сприяє експресія цитокінів (аутокринна регуляція), факторів регуляції клітинного циклу (відбір стійких ракових клонів), MDR-гена (відповідає за сприйнятливість до деяких медикаментів).

Імунотерапія

Завдяки генній терапії, останнім часом почала активно розвиватися імунотерапія – новий підхід для лікування раку за допомогою протипухлинних вакцин. Основна стратегія методу – активна імунізація організму проти ракових антигенів (ТАА) за допомогою технології перенесення генів [?18].

Головною відмінністю рекомбінантних вакцин від інших препаратів є те, що вони допомагають імунній системі пацієнта розпізнавати ракові клітини та знищувати їх. На першому етапі ракові клітини отримують з організму реципієнта (аутологічні клітини) або зі спеціальних клітинних ліній (алогенні клітини), а потім вирощують у пробірці. Для того, щоб ці клітини могли впізнавати імунну систему, вводять один або кілька генів, які виробляють імуностимулюючі молекули (цитокіни) або білки з підвищеною кількістю антигенів. Після цих модифікацій клітини продовжують культивувати, потім проводять лізис та отримують готову вакцину.

Широке розмаїття вірусних та невірусних векторів для трансгенів дозволяє експериментувати над різними типами імунних клітин (наприклад, цитотоксичними Т-клітинами та дендритними клітинами) для інгібування імунної відповіді та регресії ракових клітин. У 1990-х роках було висловлено припущення, що пухлинні інфільтруючі лімфоцити (TIL) є джерелом цитотоксичних Т-лімфоцитів (CTL) та природних кілерів (NK) для ракових клітин. Так як TIL можна легко маніпулювати ех vivo, вони стали першими генетично модифікованими імунними клітинами, які були застосовані для протиракової імунотерапії. У Т-клітинах, вилучених з онкохворої крові, змінюють гени, які відповідають за експресію рецепторів для ракових антигенів. Також можна додавати гени для більшого виживання та ефективного проникнення модифікованих Т-клітин у пухлину. За допомогою таких маніпуляцій створюються високоактивні «вбивці» ракових клітин.

Коли було доведено, що більшість видів раку мають специфічні антигени і здатні індукувати свої захисні механізми, було висунуто гіпотезу, що блокування імунної системи ракових клітин полегшить відторгнення пухлини. Тому для виробництва більшості протипухлинних вакцин як джерело антигенів використовують пухлинні клітини пацієнта або спеціальні алогенні клітини. Основні проблеми імунотерапії пухлин – ймовірність виникнення аутоімунних реакцій в організмі хворого, відсутність протипухлинної відповіді, імуностимуляція росту пухлини та інші.

Стовбурові клітини

Потужним інструментом генної терапії є використання стовбурових клітин як вектори для передачі терапевтичних агентів - імуностимулюючих цитокінів, «суїцидних» генів, наночастинок та антиангіогенних білків. Стовбурові клітини (СК), крім здатності до самооновлення та диференціювання, мають величезну перевагу в порівнянні з іншими транспортними системами (нанополімерами, вірусами): активація проліків відбувається безпосередньо в пухлинних тканинах, що дозволяє уникнути системної токсичності (експресія трансгенів сприяє руйнуванню тільки ракових клітин) . Додатковою позитивною якістю є «привілейований» стан аутологічних СК – використані власних клітин гарантує 100%-сумісність та підвищує рівень безпеки процедури. Але все ж таки ефективність терапії залежить від правильної ех vivoпередачі модифікованого гена в СК та подальшого перенесення трансдукованих клітин в організм пацієнта. Крім того, перш ніж застосовувати терапію у широких масштабах, потрібно детально вивчити всі можливі шляхи трансформації СК у ракові клітини та розробити заходи безпеки для запобігання канцерогенному перетворенню СК.

Висновок

Якщо підбити підсумки, можна з упевненістю говорити, що настає епоха персоналізованої медицини, коли для лікування кожного онкохворого підбиратиметься певна ефективна терапія. Вже розробляються індивідуальні програми лікування, які забезпечують своєчасний та правильний догляд та призводять до значного покращення стану пацієнтів. Еволюційні підходи для персоналізованої онкології, такі як геномний аналіз, виробництво таргетних препаратів, генна терапія раку та молекулярна діагностика з використанням біомаркерів вже приносять свої плоди.

Особливо перспективним методом лікування онкозахворювань є генна терапія. На даний момент активно проводяться клінічні випробування, які часто підтверджують ефективність ГТ у тих випадках, коли стандартне протиракове лікування – хірургія, променева терапія та хіміотерапія – не допомагає. Розвиток інноваційних методик ГТ (імунотерапії, онколітичної віротерапії, «суїцидної» терапії та ін.) зможе вирішити проблему високої смертності від раку, і, можливо, у майбутньому діагноз «рак» не звучатиме вироком.

Рак: дізнатися, попередити та усунути хворобу.

Література

Вільямс С. Клаг, Майкл Р. Камінгм. Світ біології та медицини. Основи генетики. Москва: Техносфера, 2007. – 726 с;
Біоінформатика: великі БД проти «великого Р»;
Cui H., Cruz-Correa M. та ін. (2003).