Генетическая терапия

Большие перспективы в лечении наследственных заболеваний человека открывает генетическая терапия (гемотерапия). Она позволит устранить генетические дефекты (коррекция наследственных патологий) путем введения в соматические клетки полноценных (функционально активных) генов вместо (или помимо) поврежденного (мутантного) гена, а также лечить различные заболевания за счет введения в организм чужеродной генетической информации с целью получения терапевтического эффекта.

Принципиальный смысл генетической терапии заключается в замещении мутантного белка (с которым связано развитие болезни) клеток человека на соответствующий нормальный белок, который будет синтезироваться в клетках. То есть генотерапия направлена на компенсацию нарушенных функций клетки на генетическом уровне. Причем таким способом возможно лечение не только генетических, но и других (неинфекционных и инфекционных) заболеваний (рак, СПИД и т. п.), поэтому методы генетической терапии различны.

Существует два типа генотерапии: заместительная и корректирующая. Заместительная генотерапия заключается во вводе в клетку неповрежденного гена, когда болезнь связана с отсутствием или малым количеством белкового продукта. В клетку вводится неповрежденный ген, и создаются условия для его экспрессии (наряду с экспрессией мутантного гена) с целью получения достаточного количества нормального белка-продукта. Внесенная копия заменит по функциям сохранившийся в геноме больного дефектный ген. Все проводимые сегодня клинические испытания используют внесение в клетку дополнительных количеств ДНК.

При корректирующей генотерапии предполагается замена дефектного гена нормальным в результате рекомбинации. Пока этот метод проходит стадию лабораторных испытаний, и его эффективность еще очень низка.

В зависимости от способа введения экзогенных ДНК в геном пациента, существует два принципа лечения:

генетическая терапия ex vivo (рис. 4.16). Так называемый «терапевтический» ген переносят в изолированные клетки больного с помощью ретровирусных векторов, трансдуцированные клетки культивируют in vitro и снова вводят в организм больного человека;

Схематическое представление генной терапии ex vivo (по Б. Глину и Дж. Пастернаку, 2002). Процедура включает

Рис. 4.16. Схематическое представление генной терапии ex vivo (по Б. Глину и Дж. Пастернаку, 2002). Процедура включает:

  • 1 — получение от пациента клеток с генным дефектом; 2 — культивирование изолированных клеток; 3 — трансфекцию «терапевтической» генной конструкции в изолированные клетки; 4 — отбор, выращивание и тестирование трансфицированных клеток; 5 — трансплантацию и трансфузию трансфицированных клеток пациенту
  • генетическая терапия in vivo (рис. 4.17). Введение «терапевтического» гена непосредственно в клетки ткани-мишени пациента с помощью вирусных векторов или путем инъекций чистой ДНК, биобаллистики, введения ли- посом.

Для переноса генов чаще всего используют относительно легко доступные клетки: фибробласты, лимфоциты, клетки печени — гепатоциты, эндотелиальные и мышечные клетки, стволовые клетки костного мозга. Такие клетки легко извлекаются из организма, затем в них можно включить необходимую генетическую конструкцию, провести отбор и

Схематическое представление генной терапии in vivo

Рис. 4.17. Схематическое представление генной терапии in vivo (по Б. Глику и Дж. Пастернаку, 2002). Клонированный «терапевтический* ген (ген X) кодирует белок, корректирующий генетический дефект. Этот ген доставляется к клеткам определенной ткани пациента с наследственным заболеванием и экспрессируется в них. Промотор р, под контролем которого осуществляется транскрипция, тканеспецифичен культивирование in vitro трансформированных клеток, после чего вновь ввести их в организм больного. При этом у реципиента не развивается нежелательного иммунного ответа. Однако это сложная и дорогостоящая процедура.

В настоящее время в клиниках экспериментируют с Т- лимфоцитами (острый комбинированный иммунодефицит, вызванный дефектом в гене ada), миобластами (мышечная дистрофия Дюшенна: дефект в гене дистрофина), фибробластами (гемофилия — дефекты в генах факторов IX или VIII), клетками эпителия бронхов (мусковисцидоз — дефект в гене с/-трансмембранного фактора) и гепатоцитами (семейная гиперхолестеринемия — дефект в гене рецептора липопротеинов низкой плотности).

В том случае, когда клетки с дефицитным геном нельзя извлекать и культивировать, проводят трансгеноз in vivo. Это очень перспективный подход, рассчитанный на массовое лечение широко распространенных заболеваний, однако пока он апробирован только для лечения мусковисцидоза.

Список наследственных заболеваний, которые пытаются или планируют лечить генами, велик. Это и ревматоидный артрит, и фенилкетонурия, и заболевания, связанные с недостатком гормонов (инсулина, эритропоэтина, гормона роста). Огромные перспективы открывает использование ге- нотерапии для лечения онкологических заболеваний. По мере усовершенствования методов доставки генов и контроля их экспрессии список заболеваний, к которым можно применять генотерапию, будет безусловно расширяться.

Таким образом, в будущем генетическая терапия может стать одним из ведущих направлений в лечении наследственной патологии человека в связи с возможностью исправлять функции генетического аппарата больного, нормализуя его фенотип.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >