Етиологични лечение на наследствени заболявания

Етиологични лечение на наследствени заболявания. Съвременните методи за лечение на наследствени заболявания.

Най-обещаващи и ефективно лечение на наследствени заболявания на човека е за коригиране на генетичен дефект на нивото на гени, което означава, че въздействието върху етиологични фактори на болестта. Тази посока привличане на наследствени заболявания често се наричат ​​hematherapy ( "молекулна протеза"). Разработено три основни подхода за корекция на генетични дефекти чрез генна терапия: 1) експресията на функционално активна алели компенсация въвеждане в клетъчни допълнителни генни копия; 2) инхибиране на свръхекспресия на гена; 3) повишаване на имунния отговор. Първият подход се основава на въвеждането на определени клетки и тъкани на допълнителен генетичен материал на организма, коригиране нарушена експресия на един или повече мутирали гени. Този подход е най-често се използва за коригиране на генетичният дефект в моногенна и някои мултифакторни заболявания. Корекция се извършва като генетичен дефект в зародиш и соматични клетки на организма. По-предпочитана ниво за генна терапия на соматични клетки, тъй като позволява да променя генната експресия в определен тип клетки и тъкани и не води до прехвърлянето на генетична информация променени в редица поколения. Вторият подход се основава на излишни функция потискане на гените и техните продукти в клетки. Този подход е много обещаващо за лечение на рак. В този случай, на няколко методи за генна терапия: 1) за въвеждане на гени, чиито продукти причини смъртта прекомерно пролифериращи клетки (убийци гени); 2) блокиране на експресията на онкогени чрез въвеждане на антисенс нуклеотидни последователности или гени, чиято експресия продукти са антитела на протеиновите продукти на редица туморни клетки; 3) въвеждане на туморни клетки в нормални копия супресорни гени. Третият подход е насочен към увеличаване на имунореактивността на целевите клетки или активиране на имунната система и е предназначен за неопластични и вирусни заболявания.

Нека разгледаме по-подробно употребата на тези три метода на генна терапия.
Корекция функция на мутантния ген и възстановяване на тяхното изразяване може да се осъществи по два начина: I) чрез замяна на мутантния ген на нормалната си копие; 2) въвеждане на нормално копие на гена в запазване mugantnoy. Най-често използваният втория подход на генна терапия, корекция на генетични дефекти, дължащи се на технически затруднения при отстраняване както на мутантния алел и последващото включване на нормалната си копие.

За директно прехвърляне на генетичен материал в една клетка с помощта на флуоресцентно белязано плазмидна ДНК методология хидродинамичен насищане шок ДНК полианион (хепарин, декстран сулфат) и броя на физични методи за доставяне на ДНК. Сред физични методи за доставка на генетични конструкти в човешкото тяло: електропорация, трансфекция балистична ( "генна пушка") и безиглена приложение (бомбардиране на клетки с ДНК молекули, свързани към различни метали - Au +, Са ++).

Някои вируси могат да бъдат използвани като векторни системи. липозоми (липидни везикули с вградени части Нам К) и катионни полимери (полиетилен амин, полилизин, хистидин-лизин полимер).

Най-обещаващите се считат по време на генна терапия вирусен вектор система, съдържащ човешкия ген добавя при определена част от вирусния геном. Повече от 80% от всички изпитвания за генна терапия за доставяне на генетичен материал е са използвани вирусни вектори. Известно е, че вируси могат лесно да проникнат в клетката чрез взаимодействие с мембранни протеини и клетъчни рецептори и могат да бъдат интегрирани в ядрения геном. Наличието на специфичен набор от повърхностни протеини позволява различни вируси, въведени в определен тип клетки, носещи tkanespeiificheskuyu генната експресия. Най-често като векторни системи използват аденовируси, ретровируси и лентивируси, които се отличават от редица характеристики:
1) трансфектиране способност пролиферативни и не-пролифериращи клетки;
2) способността да се интегрират в генома на гостоприемника и следователно, дължината и посоката на изразяване;
3) степента на имуногенност (степента на имунния отговор към въвеждането на системите за векторни);
4) степента на риска от инсерционни мутации;
5) способността на вектора на опаковка, която определя размера на генетичния материал, който може да бъде въведена във вектора.

Трябва да се отбележи, че не съществува универсален носител. която да гарантира ефективното доставяне на генетичен материал за всички наследствени заболявания. През последните години, се има предвид възможността за създаване на невирусен носител, представляващ multifunatsionalnye самостоятелно сглобяване комплекси с ДНК, в която всеки компонент има специфична функция за преодоляване на различни бариери в човешкото тяло.

Сред обещаващи нови подходи за коригиращи генна терапия, трябва да се отбележи himeroplastiki метод, основан на генна конверсия в клетки, получени от пациента. Показано е, че когато се добавят към културата делящи се клетки от различни фрагменти от геномна ДНК (himeroplastov) може да се постигне тяхното хомоложна рекомбинация с нативната ДНК. himeroplastov Съставът са къси вериги на ДНК (около 25 нуклеотиди) и РНК вериги допълнителни към тях. Така в последователност на ДНК / РНК фуркетна структура включва основа, върху която планираното замяната. Заместване на желания кодон в структурата на ДНК (конверсия) в целевите клетки настъпва ефективно и се открива в 25% -40% ин витро клетки. След himeroplastiki на прицелни клетки отново в пациента. Може също така да се извършва не само на мястото на ген, но само някои от неговите екзон носи мутация. Този метод се нарича метод за пропускане на екзони (екзон-Пропускане). Същността се състои в наличието на хибридизация ин витро клетъчна култура на пациента му Нам Kc кратко антисенс последователности RN К комплементарна на сплайс сайтове на първичния РНК транскрипт. Това, от своя страна, води до вкара сплайсинг контур и отстраняване на мутантни иРНК екзони,

През последните години тя се развива още един коренно нов подход за корекция на генетичният дефект в моногенни болести. Тя се основава на специфичното активиране на нормални гени, които са хомоложни на мутантен ген чрез въвеждане на химични стимуланти. Този подход е най-интензивно развита при две условия - прогресивна мускулна дистрофия, тип Дюшен / Бекер и sernovidnokletochnoy анемия. Когато прогресивна мускулна дистрофия, Дюшен / Becker активиран протеин ген utrophin локализиран на хромозома 6q24. Показано е, че този ген е ген дистрофин като, се изразява в мускулите, мозъка и висцерални тъкани и продукти - utrofin- може да взаимодейства с протеини на дистрофин-свързан комплекс в началото на ембриогенезата. Може utrophin е ембрионален изоформа на гена на дистрофин и може да се разглежда като автозомно хомолог на гена на дистрофин. В експерименти върху utrophin / дистрофин-дефицитни линии от трансгенни мишки показват, че прилагане образуват пресечен utrophin води до възстановяване на функция на дистрофин-асоцииран протеин комплекс и миопатичните симптомите основната корекция.

Сравнителни характеристики на различните методи за доставяне на генетичен материал в човешки клетки е показано в таблица.
При рак на най-често използваните подходи за генна терапия, насочена към спиране или рязък спад ДНК репликацията на туморни клетки, потискане на експресията на онкогени или прилагане супресорни гени (например, ТР53). Намаляване на синтеза на ДНК в туморните клетки може да бъде постигнато чрез въвеждане на гени ekspreosiruyuschih ензими, които инхибират replikatsiyuDNK. Един iztakihfermentov - тимидин киназа на херпес симплекс вирус. Тимидин киназа фосфорилира ганцикловир, превръщайки го в ганцикловир трифосфат, който е в състояние да се интегрират в нуклеотидната последователност на ДНК terminiruya неговия синтез и води до смърт на разделяне на туморни клетки.

Блокирането на експресията на онкогени може да се извърши по два начина: чрез въвеждане на антисенс нуклеотидни последователности, свързващ иРНК на онкогени или гени, кодиращи антитялото към мутантен протеин,

Голям брой опити за генна терапия на туморни заболявания се основава на стимулиране на имунната система и увеличаване на цялото тяло имунореактивен самите туморни клетки. Активирането на имунния отговор може да бъде постигнато чрез въвеждане на гени, чиито продукти са имунни стимуланти като цитокини. Подобрение на имунореактивните туморни клетки може да бъде постигнато чрез въвеждане в туморната биопсия на клетки от пациенти immunnostimulyatorov протеинови гени (интерлевкини, интерферон, тумор некрозис фактор и др,) ин витро. Следователно Трансформирани силно имуногенен и инактивиран чрез облъчване туморните клетки се инжектират като ваксина в тялото на пациента.

Така, от развитите съвременните методи за лечение на човешки ген терапия на наследствени заболявания е най-обещаващите разтвори при условие на всички по-горе проблеми.

Заедно с генно инженерство подходи за коригиране на генетичен дефект разработени друга посока при лечение на наследствени заболявания, наречена клетъчна терапия. Методът включва прилагане на засегнатите прогениторни клетки тъкан, получена от здрав донор. Най-интензивно тази област, разработен за лечение на наследствени миопатии, преди всичко, прогресивна мускулна дистрофия тип Дюшен / Бекер. Известно е, че човешки постнаталното мускулна състои от многоядрени клетки - миофибрили, които се образуват по време на онтогенезата на мононуклеарни миобласти от тяхното сливане. Миобласти присъстват в малки количества в скелетните мускули на възрастен. Изолирани от проби от биопсия на здрави донори и култивирани миобласти запазват способността да се слее с многоядрени миофибрили. Показано е, че трансплантация на култивирани миобласти в мускулната тъкан на пациент PMDD / Б е въвеждането на донор миобластни ядра в влакна с пациента, в резултат на индуцирана експресия на нормалната genadistrofina. Недостатъците на този метод са краткотрайни генната експресия ядра донорни клетки и не-имуногенен трудност за получаване на чиста култура на миобласти.

Биоетиката въпроси на генна терапия

Въпреки факта, че всички процедури за генна терапия са строго регулирани и са предмет на правилата за безопасност, приети днес, въвеждането на ген изгражда в човешкото тяло се нуждае от специално внимание. Съществени imeettip клетки, които служат обект на генна терапия. Всяко въвеждане на човешки генетичен материал на клетките може да има отрицателни последици, свързани с неконтролирана вмъкване и нарушена функция ген. Въпреки това, негативните ефекти на генната терапия, соматични и зародишни клетки, съизмерими обхват. В първия случай става дума за съдбата на тежко болни индивидуален и риска, причинени от медицински процедури obych1 w е по-ниска, отколкото на риска от смърт от първично заболяване. Освен това, степента на генетичен риск в генната терапия на соматични клетки е намалена при използване на генетични конструкти могат да включване в генома на клетката-получател. При въвеждането на генетични структури в половите клетки съществува риск от извършване на нежелани промени в генома на бъдещите поколения. Международни инструменти на Световната здравна организация, ЮНЕСКО, Съвета на Европа, признати морално допустимо само генна терапия на соматични клетки.

Надяваме се, че въвеждането на генна терапия в практическото здравеопазване ще помогне да се преодолее, поне частично, както и някои морални проблеми. Колкото повече, така че тенденцията водещ в развитието на нови генетични технологии е нарастващият миниатюризацията на генни диагностика и процедури за генна терапия и промяната на времето на тяхното изпълнение на всички по-ранни етапи на бременността.

- Обратно към масата на съдържанието на "Генетика".