Подпишись на новости
Антиэйдж / Секреты долголетия

Опасные гены: найти и обезвредить

Большинство болезней генетически обусловлены. Вполне логично бороться с ними их же оружием – генами. Только здоровыми.
Опубликовано: 13 ноября 2012 г.
Тэги: генетика

 

 

«Все наши болезни – это верхушка айсберга, мы видим лишь их продвинутую стадию», – считает заведующий лабораторией генетических основ клеточных технологий Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, доктор биологических наук Сергей Киселев. Но прежде чем появится видимая часть, должна сформироваться глыба. Происходит это за счет мутации генов. Лечение же, как правило, направлено лишь на устранение последствий, а не генетической первопричины заболевания. Именно поэтому полностью невозможно исцелить, скажем, от астмы или диабета. Многие ученые видят выход в генной терапии – замене дефектного сегмента ДНК здоровым.

 

Где слабое звено?

Первая трудность, с которой столкнулись исследователи, – поиск того самого дефектного гена. Из 3 миллиардов «букв» генетического кода человека необходимо было найти всего одну! Американский генетик Френсис Коллинз, руководитель проекта «Геном человека», сравнивал эту работу с поиском одной единственной перегоревшей лампочки в подвале дома где-то в Соединенных Штатах.

И все же к концу 90-х годов прошлого века удалось обнаружить ген муковисцидоза – одного из самых распространенных генетических заболеваний, передающихся от родителей детям. На это ушло 10 лет, при том что ген, отвечающий за эту патологию, единственный. Обнаружить сегменты ДНК, вызывающие диабет, сердечно-сосудистые заболевания, рак, будет намного сложнее, поскольку они связаны с огромным количеством индивидуальных мутаций, да еще и не в одном, а подчас в десятках генов. Поиски осложняются еще и тем, что порядка 2000 участков ДНК содержат дефектные гены, которые никак не влияют на наше здоровье.

 

Через тернии

В качестве проводников, доставляющих терапевтические гены, могут использоваться вирусы. Они также обеспечивают встраивание генов в геном, а значит и постоянную работу. Хотя это создает определенные проблемы - ведь по сути происходит проникновение в клетку чужеродной ДНК, и какова будет реакция на нее организма, наверняка спрогнозировать нельзя.

Например, использование ретровирусов на стволовых клетках крови активировало онкоген и у нескольких детей вызвало развитие лейкемии. Большая доза вируса попадала в точку, которая связана с активатором опухолевого роста, и он начинал работать. При уменьшении дозы активность снижалась, но вместе с ней и эффективность. Поэтому в 2003 году FDA (Американская администрация по контролю за лекарствами и пищевыми продуктами) временно запретила клинические испытания с использованием ретровирусов. Их применение было разрешено только для лечения серьезных заболеваний, когда другие способы неэффективны. 

В настоящее время Национальный институт медицинских исследований (Великобритания) проводит тестирование методов доставки в клетки здоровых генов взамен дефектных для больных муковисцидозом. Доставлять их непосредственно в клетки легких будут жировые пузырьки, в которые и заключены здоровые сегменты ДНК. Эксперимент начался буквально несколько месяцев назад, и результатов пока нет. Но ученые рассчитывают, что генная терапия позволит устранить причину заболевания.

 

Результаты есть!

Впрочем, трудности компенсируются успехами, которые, скорее, можно назвать настоящим научным прорывом в этой области. Вот лишь некоторые из них.

По статистике, атеросклероз в начальной стадии наблюдаются почти у каждого жителя мегаполиса начиная с 20 лет. Это заболевание вызывает сужение просвета сосудов нарастающими на их стенках холестериновыми бляшками. Проблемой выращивания новых кровеносных сосудов занимаются сразу несколько российских научных центров: Бакулевский, Чазова и Институт стволовых клеток человека. В последнем ученые предложили делать инъекцию специального гена VEGF 165, который формирует в цитоплазме белок, отвечающий за создание новых сосудов. В результате они постепенно разрастаются, формируя капиллярную сеть по обе стороны от места сужения, и кровоток восстанавливается.

Полная потеря зрения (амавроз Лебера) – заболевание, вызываемое дефектным геном RPE65. По его вине в сетчатке умирают и не восстанавливаются светочувствительные клетки, в результате человек постепенно полностью утрачивает способность видеть. Британские медики нашли способ победить болезнь. Одному из своих пациентов с диагнозом амавроз Лебера они вернули зрение. С помощью тонкой иглы в сетчатку был введен вирус, несущий в себе здоровый ген. Опыт оказался удачным.

А ученые из Университета Калифорнии пытаются вылечить врожденную глухоту, вызванную генетическим дефектом. Потеря слуха происходит в результате повреждения волосковых клеток во внутреннем ухе, и этот процесс до недавнего времени считался необратимым. Но, оказалось, их можно восстановить, если провести терапию геном VGLUT3, «отвечающим» за слух. Пока эксперимент провели на мышах. В результате генной терапии грызунам вернулась способность слышать. Следующий этап – апробация метода на человеке.

Факты

Каждый человек является носителем 5–7 генетических мутаций, которые, при счастливом стечении обстоятельств, могут никогда не проявиться. Если же оба родителя являются носителями одинаковых дефектных генов, вероятность развития заболевания у ребенка очень велика.

Китай – единственная страна в мире, в которой разрешен к использованию первый коммерческий препарат для проведения генной терапии. Он представляет собой комплекс «аденовирусный носитель – ген р53» и предназначен для лечения чешуйчатого рака кожи. Его разработка стоила компании более 9,6 миллиона долларов. В ходе 5-летних клинических испытаний у 64% пациентов с запущенными случаями рака отмечена полная регрессия опухоли, а у 32% – частичная.

 

Три стратегии генной терапии:

  1. Восстановление функции (при рецессивных наследственных заболеваниях). Когда клетки какого-либо гена теряют работоспособность, для лечения необходимо эту функцию восстановить. В клетку доставляется ген, способный обеспечивать недостающую активность.
  2. Подавление функции (при инфекциях или опухолевых трансформациях). Часто болезнь вызывается избыточной активностью, несвойственной нормальной клетке. Тогда ее подавляют.
  3. Усиление иммунного ответа (при инфекциях и опухолях). Клетки модифицируют, чтобы усилить реакцию организма на нежелательные явления. Модификация осуществляется введением новой генетической информации либо в клетки, против которых хотят увеличить иммунный ответ, либо в клетки иммунной системы, с помощью которых хотят усилить этот эффект.

 

 

Автор: Елена БАБИЧЕВА
Опубликовано: 13 ноября 2012 г.

Комментарии

Уважаемые пользователи! Упоминания названий любых лекарственных препаратов, БАДов (советы по применению), медицинских изделий, медицинских организаций, других товаров и услуг, рассматриваются как реклама и удаляются в соответсвии с п.4.6. Правил Форума