Geeniterapia on yksi nopeasti kehittyvistä lääketieteen aloista, jossa ihmistä hoidetaan tuomalla terveitä geenejä kehoon. Lisäksi tutkijoiden mukaan geeniterapian avulla voit lisätä puuttuvan geenin, korjata tai korvata sen, mikä parantaa kehon toimintaa solutasolla ja normalisoi potilaan tilan.

Tiedemiesten mukaan 200 miljoonaa planeetan asukasta on potentiaalisia ehdokkaita geeniterapiaan tänään, ja tämä luku kasvaa jatkuvasti. Ja on erittäin ilahduttavaa, että useat tuhannet potilaat ovat jo saaneet hoitoa parantumattomiin vaivoihin osana meneillään olevia tutkimuksia.

Tässä artikkelissa puhumme siitä, mitä tehtäviä geeniterapia asettaa itselleen, mitä sairauksia voidaan hoitaa tällä menetelmällä ja mitä ongelmia tiedemiesten on kohdattava.

Missä geeniterapiaa käytetään?

Alun perin geeniterapia suunniteltiin taistelemaan vakavia perinnöllisiä sairauksia, kuten Huntingtonin tautia, kystistä fibroosia (kystistä fibroosia) ja eräitä infektiosairauksia vastaan. Kuitenkin vuosi 1990, jolloin tiedemiehet onnistuivat korjaamaan viallinen geeni, ja viemällä se potilaan kehoon kystisen fibroosin voittamiseksi, tuli todella vallankumouksellinen geeniterapian alalla. Miljoonat ihmiset ympäri maailmaa ovat saaneet toivoa sellaisten sairauksien hoitoon, joita aiemmin pidettiin parantumattomina. Ja vaikka tällainen terapia on aivan kehityksen alussa, sen potentiaali on yllättävää jopa tieteellisessä maailmassa.

Joten esimerkiksi kystisen fibroosin lisäksi nykyaikaiset tutkijat ovat saavuttaneet menestystä tällaisten sairauksien torjunnassa. perinnölliset patologiat kuten hemofilia, entsymopatia ja immuunipuutos. Lisäksi geeniterapian avulla voit torjua joitain syöpiä, samoin kuin sydänsairauksia, hermoston sairauksia ja jopa vammoja, esimerkiksi hermovaurioita. Geeniterapiassa käsitellään siis äärimmäisen vaikeakulkuisia sairauksia, jotka johtavat varhaiseen kuolemaan ja joilla ei useinkaan ole muuta hoitoa kuin geeniterapia.

Geeniterapian periaate

Kuten Aktiivinen ainesosa lääkärit käyttävät geneettistä tietoa tai tarkemmin sanottuna molekyylejä, jotka kuljettavat sellaista tietoa. Harvemmin tähän käytetään RNA-nukleiinihappoja ja useammin DNA-soluja.

Jokaisessa tällaisessa solussa on niin kutsuttu "xerox" - mekanismi, jolla se muuntaa geneettisen tiedon proteiineiksi. Solu, jossa on oikea geeni ja kserox toimii ongelmitta, on geeniterapian näkökulmasta terve solu. Jokaisella terveellä solulla on kokonainen kirjasto alkuperäisiä geenejä, joita se käyttää koko organismin oikeaan ja koordinoituun työhön. Jos kuitenkin jostain syystä jokin tärkeä geeni katoaa, sitä ei ole mahdollista palauttaa.

Tämä aiheuttaa vakavien geneettisten sairauksien, kuten Duchennen myodystrofian, kehittymisen (sen myötä potilas etenee lihashalvaukseen, ja useimmissa tapauksissa hän ei elä 30-vuotiaaksi, kuolee hengityspysähdykseen). Tai vähemmän tappava. Esimerkiksi tietyn geenin "rikkoutuminen" johtaa siihen, että proteiini lakkaa suorittamasta tehtäviään. Ja tämä aiheuttaa hemofilian kehittymisen.

Kaikissa näissä tapauksissa apuun tulee geeniterapia, jonka tehtävänä on toimittaa normaali kopio geenistä sairaaseen soluun ja laittaa se solun ”kopiokoneeseen”. Tässä tapauksessa solun työ paranee ja ehkä koko organismin toiminta palautuu, minkä ansiosta ihminen pääsee eroon vakavasta sairaudesta ja voi pidentää elämäänsä.

Mitä sairauksia geeniterapia hoitaa?

Miten geeniterapia todella auttaa ihmistä? Tutkijoiden mukaan maailmassa on noin 4 200 sairautta, jotka johtuvat geenien toimintahäiriöistä. Tässä suhteessa tämän lääketieteen alueen potentiaali on yksinkertaisesti uskomaton. Paljon tärkeämpää on kuitenkin se, mitä lääkärit ovat onnistuneet saavuttamaan tänään. Tietenkin vaikeuksia matkan varrella riittää, mutta vielä tänäänkin voimme nostaa esiin useita paikallisia voittoja.

Esimerkiksi nykyajan tutkijat kehittävät lähestymistapoja sepelvaltimotaudin hoitoon geenien avulla. Mutta tämä on uskomattoman yleinen sairaus, joka vaikuttaa paljon enemmän ihmisiä kuin synnynnäiset patologiat. Lopulta henkilö kohtaa iskeeminen sairaus, löytää itsensä tilaan, jossa ainoa pelastus hänelle voi olla geeniterapia.

Lisäksi nykyään geenien avulla hoidetaan keskushermoston vaurioihin liittyviä patologioita. Nämä ovat sairauksia, kuten amyotrofinen lateraaliskleroosi, Alzheimerin tauti tai Parkinsonin tauti. Mielenkiintoista on, että näiden sairauksien hoitoon käytetään viruksia, jotka pyrkivät hyökkäämään hermostoon. Joten herpesviruksen avulla hermostoon toimitetaan sytokiineja ja kasvutekijöitä, jotka hidastavat taudin kehittymistä. Tämä on loistava esimerkki siitä, kuinka patogeeninen virus, joka normaalisti aiheuttaa taudin, käsitellään laboratorioolosuhteet, jossa ei ole taudin kantavia proteiineja, ja sitä käytetään kasettina, joka kuljettaa parantavia aineita hermoihin ja toimii siten terveyden hyväksi, pidentäen ihmisen ikää.

Toinen vakava perinnöllinen sairaus on kolesterolikemia, joka johtaa kehon kyvyttömyyteen säädellä kolesterolia, minkä seurauksena rasvat kerääntyvät elimistöön ja sydänkohtausten ja aivohalvausten riski kasvaa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi asiantuntijat poistavat osan maksasta potilaasta ja korjaavat vaurioituneen geenin, mikä estää kolesterolin kertymisen kehoon. Sen jälkeen korjattu geeni sijoitetaan neutraloituun hepatiittivirukseen ja lähetetään sen avulla takaisin maksaan.

Lue myös:

Myönteistä kehitystä on myös aidsin torjunnassa. Ei ole mikään salaisuus, että AIDSin aiheuttaa ihmisen immuunikatovirus, joka tuhoaa immuunijärjestelmän ja avaa portin kehoon tappavasti. vaarallisia sairauksia. Nykyajan tiedemiehet osaavat jo muuttaa geenejä niin, että ne lopettavat immuunijärjestelmän heikentämisen ja alkavat vahvistaa sitä vastustaakseen virusta. Tällaisia ​​geenejä viedään veren kautta, sen verensiirron kautta.

Geeniterapia toimii vastaan syöpä erityisesti ihosyöpää (melanoomaa) vastaan. Tällaisten potilaiden hoitoon kuuluu tuumorinekroositekijöitä sisältävien geenien, so. geenit, jotka sisältävät kasvaimia estävää proteiinia. Lisäksi nykyään tehdään aivosyövän hoitokokeita, joissa sairaille potilaille ruiskutetaan geeniä, joka sisältää tietoa, joka lisää pahanlaatuisten solujen herkkyyttä käytettäville lääkkeille.

Gaucherin tauti on vakava perinnöllinen sairaus, joka johtuu geenin mutaatiosta, joka estää erityisen entsyymin - glukoserebrosidaasin - tuotantoa. Tästä parantumattomasta sairaudesta kärsivillä henkilöillä perna ja maksa ovat suurentuneet, ja taudin edetessä luut alkavat hajota. Tiedemiehet ovat jo onnistuneet kokeissa, joilla tällaisten potilaiden kehoon viedään geeni, joka sisältää tietoa tämän entsyymin tuotannosta.

Ja tässä on toinen esimerkki. Ei ole mikään salaisuus, että sokea menettää kykynsä havaita visuaalisia kuvia loppuelämänsä ajaksi. Yksi syistä synnynnäinen sokeus tarkastellaan niin sanottua Leber-atrofiaa, joka itse asiassa on geenimutaatio. Tähän mennessä tutkijat ovat palauttaneet näkökyvyt 80 sokealle käyttämällä modifioitua adenovirusta, joka toimitti "toimivan" geenin silmäkudokseen. Muuten, muutama vuosi sitten tutkijat onnistuivat parantamaan kokeellisten apinoiden värisokeutta viemällä terveen ihmisen geenin eläimen silmän verkkokalvoon. Ja viime aikoina tällainen leikkaus mahdollisti värisokeuden parantamisen ensimmäisillä potilailla.

Ilmeisesti geenitietojen välitystapa virusten avulla on optimaalinen, koska virukset itse löytävät kohteensa kehosta (herpesvirus löytää varmasti hermosolut ja hepatiittivirus maksan). Kuitenkin, tätä menetelmää geenien toimittamisessa on merkittävä haittapuoli - virukset ovat immunogeenejä, mikä tarkoittaa, että jos ne joutuvat elimistöön, immuunijärjestelmä voi tuhota ne ennen kuin ne ehtivät toimia, tai jopa aiheuttaa voimakkaita kehon immuunivasteita, mikä vain pahentaa kehon tilaa. terveys.

On toinenkin tapa toimittaa geenimateriaalia. Se on pyöreä DNA-molekyyli tai plasmidi. Se kiertyy täydellisesti ja tulee erittäin kompaktiksi, minkä ansiosta tutkijat voivat "pakkaa" sen kemialliseen polymeeriin ja viedä sen soluun. Toisin kuin virus, plasmidi ei aiheuta immuunivaste organismi. Tämä menetelmä on kuitenkin vähemmän sopiva, koska 14 päivää myöhemmin plasmidi poistetaan solusta ja proteiinin tuotanto pysähtyy. Toisin sanoen tällä tavalla geeniä täytyy viedä sisään pitkään, kunnes solu "palautuu".

Siten nykyaikaisilla tiedemiehillä on kaksi tehokasta menetelmää geenien toimittamiseen "sairaisiin" soluihin, ja virusten käyttö näyttää olevan edullisempaa. Joka tapauksessa lopullisen päätöksen tietyn menetelmän valinnasta tekee lääkäri potilaan kehon reaktion perusteella.

Geeniterapian kohtaamat ongelmat

Voidaan päätellä, että geeniterapia on vähän tutkittu lääketieteen ala, johon liittyy suuri määrä epäonnistumisia ja sivuvaikutuksia, ja tämä on sen valtava haittapuoli. On kuitenkin myös eettinen kysymys, koska monet tutkijat vastustavat kategorisesti puuttumista ihmiskehon geneettiseen rakenteeseen. Siksi sukusolujen käyttö geeniterapiassa on nykyään kansainvälinen kielto, kuten myös istutusta edeltävien sukusolujen käyttö. Tämä tehdään ei-toivottujen geenimuutosten ja mutaatioiden estämiseksi jälkeläisissämme.

Muuten geeniterapia ei riko mitään eettisiä normeja, koska se on suunniteltu taistelemaan vakavia ja parantumattomia sairauksia vastaan, joissa virallinen lääketiede on yksinkertaisesti voimaton. Ja tämä on geeniterapian tärkein etu.
Pidä itsestäsi huolta!

Geeniterapialla tarkoitetaan laajassa merkityksessä hoitoa tuomalla merkityksellisiä DNA-sekvenssejä potilaan kudoksiin tai soluihin. Aluksi geeniterapiaa pidettiin keinona korjata geenivirhe.

Lisätutkimukset korjasivat nämä ajatukset. Kävi ilmi, että on paljon helpompaa korjata ei itse geenin vikaa, vaan korjata se viemällä täysin toimiva geeni potilaan kehoon. Kävi ilmi, että geeniterapiaa tulisi suorittaa yksinomaan somaattisille kudoksille, geeniterapia itu- ja sukusolujen tasolla on erittäin ongelmallista ja tuskin realistista. Syynä tähän on todellinen vaara tukkia geenipooli ei-toivotuilla keinotekoisilla geenirakenteilla tai tuoda esiin mutaatioita, joilla on arvaamattomia seurauksia ihmiskunnan tulevaisuudelle (Fr. Anderson, T. Kaski, Fr. Collins jne.). Lopuksi, geeniterapian käytännön metodologia on osoittautunut sopivaksi paitsi monogeenisten perinnöllisten sairauksien, myös laajalle levinneiden sairauksien, kuten pahanlaatuisten kasvainten, virusinfektioiden vakavien muotojen, AIDSin, sydän- ja verisuonisairauksien ja muiden sairauksien, hoitoon.

Ensimmäiset geeniterapiamenetelmien kliiniset kokeet suoritettiin 22. toukokuuta 1989, ja tavoitteena oli kasvaimeen infiltroituneiden lymfosyyttien geneettinen merkitseminen etenevän melanooman tapauksessa. Ensimmäinen monogeeninen perinnöllinen sairaus, johon sovellettiin geeniterapiamenetelmiä, oli adenosiinideaminaasigeenin mutaation aiheuttama perinnöllinen immuunipuutos. Tässä taudissa potilaiden vereen kerääntyy suuri pitoisuus 2-deoksiadenosiinia, jolla on toksinen vaikutus T- ja B-lymfosyytteihin, mikä johtaa vakavan yhdistetyn immuunipuutoksen kehittymiseen. 14. syyskuuta 1990 Bethesdassa (USA) tästä kärsivä 4-vuotias tyttö riittää harvinainen sairaus(1:100 000), hänen omat lymfosyytinsä siirrettiin, aiemmin ex vivo transformoituna ADA-geenillä (ADA-geeni + peo-markkerigeeni + retrovirusvektori). Terapeuttinen vaikutus havaittiin useita kuukausia, minkä jälkeen toimenpide toistettiin 3-5 kuukauden välein. Kolmen vuoden hoidon aikana suoritettiin yhteensä 23 ADA-transformoitujen lymfosyyttien suonensisäistä verensiirtoa. Hoidon seurauksena potilaan tila parani merkittävästi.

Muita monogeenisiä perinnöllisiä sairauksia, joille on jo virallisesti hyväksytty protokollia ja kliiniset tutkimukset ovat alkaneet, ovat mm. familiaalinen hyperkolesterolemia(1992), hemofilia B (1992), kystinen fibroosi (1993), Gaucherin tauti (1993). Vuoteen 1993 mennessä pelkästään Yhdysvalloissa hyväksyttiin 53 hanketta geenimanipuloitujen rakenteiden kliinisiin kokeisiin. Vuoteen 1995 mennessä tällaisten hankkeiden määrä maailmassa oli noussut sataan, ja yli 400 potilasta oli suoraan mukana näissä tutkimuksissa. Samaan aikaan jopa tämän päivän geeniterapiatutkimuksissa otetaan huomioon, että geenien tai yhdistelmä-DNA:n in vivo manipuloinnin seurauksia ei ymmärretä hyvin. Siksi geeniterapiaohjelmia kehitettäessä hoito-ohjelmien soveltamisen turvallisuuteen liittyvät kysymykset sekä potilaan itsensä että koko väestön kannalta ovat oleellisen tärkeitä.

Kliinisten kokeiden geeniterapiaohjelma sisältää seuraavat osat: nosologian valinnan perustelut geeniterapian kulkua varten; geneettisen muunnelman kohteena olevien solujen tyypin määrittäminen; kaavio eksogeenisen DNA:n rakentamiseksi; lisätyn geenirakenteen biologisen turvallisuuden perusteleminen, mukaan lukien kokeet soluviljelmillä ja mallieläimillä; menetelmän kehittäminen sen siirtämiseksi potilaan soluihin; menetelmät lisättyjen geenien ilmentymisen analysoimiseksi; kliinisen (terapeuttisen) vaikutuksen arviointi; mahdollista sivuvaikutukset ja keinoja estää niitä.

Euroopassa tällaiset protokollat ​​laaditaan ja hyväksytään eurooppalaisen geenisiirto- ja geeniterapiatyöryhmän suositusten mukaisesti. Geeniterapiaohjelman tärkein osa on toimenpiteiden seurausten analysointi. Onnistuneen geeniterapian ratkaiseva edellytys on varmistaa vieraan geenin tehokas kuljetus eli transfektio tai transduktio (virusvektoreita käytettäessä) kohdesoluihin, varmistaa sen pitkäaikainen säilyminen näissä soluissa ja luoda edellytykset täysipainoiselle työlle, ts. ilmaisu. Avain vieraan DNA:n pitkäaikaiseen säilymiseen vastaanottajasoluissa on sen integroituminen genomiin eli isännän DNA-soluihin. Tärkeimmät menetelmät vieraiden geenien kuljettamiseksi soluihin jaetaan kemiallisiin, fysikaalisiin ja biologisiin. Viruksiin perustuvien vektorien suunnittelu on geeniterapian mielenkiintoisin ja lupaavin alue.

Pohjimmiltaan uusien teknologioiden ilmaantuminen, jotka mahdollistavat geenien ja niiden fragmenttien aktiivisen manipuloinnin ja varmistavat uusien geneettisen tiedon kohdennetun toimituksen tietyille genomin alueille, on mullistanut biologian ja lääketieteen. Tässä tapauksessa itse geeni alkaa toimia yhä useammin lääkkeenä, jota käytetään eri sairauksien hoitoon. Ei ole kaukana geeniterapian käyttö monitekijäisten sairauksien torjunnassa. Jo nyt, nykyisellä tietämyksemme tasolla ihmisen genomista, sellaiset muunnokset geenitransfektion avulla ovat täysin mahdollisia, joilla voidaan parantaa useita fyysisiä (esim. pituus), henkisiä ja älyllisiä parametreja. Siten moderni ihmistiede on uudella kehityskierroksella palannut ajatukseen "ihmisrodun parantamisesta", jonka olettaa erinomainen englantilainen geneetikko Fr. Galton ja hänen oppilaansa.

Geeniterapia 2000-luvulla ei tarjoa vain todellisia tapoja hoitaa vaikeita perinnöllisiä ja ei-perinnöllisiä vaivoja, vaan se tuo nopeassa kehityksessään yhteiskunnalle uusia ongelmia, joihin on puututtava lähitulevaisuudessa.

Suhteellisen lyhyen historiansa aikana geeniterapia on kokenut "ylä- ja alamäkiä": joskus tiedemiehet ja harjoittajat pitivät sitä melkein ihmelääkenä, ja sitten oli pettymyksen ja skeptismin aika...
Ajatuksia mahdollisuudesta viedä geenejä kehoon terapeuttisia tarkoituksia varten esitettiin viime vuosisadan 60-luvun alussa, mutta todellisia askelia otettiin vasta 80-luvun lopulla ja ne liittyivät läheisesti kansainväliseen hankkeeseen ihmisen genomin tulkitsemiseksi.

Vuonna 1990 yritettiin hoitaa geeniterapiaa vakavaan, usein elämän kanssa yhteensopimattomaan perinnölliseen immuunikatokseen, jonka aiheutti adenosiinideaminaasientsyymin synteesiä koodaavan geenin vika. Tutkimuksen tekijät ilmoittivat selkeästä terapeuttisesta vaikutuksesta. Ja vaikka ajan myötä syntyi useita epäilyksiä saadun vaikutuksen pysyvyydestä ja sen erityisistä mekanismeista, juuri tämä työ toimi voimakkaana sysäyksenä geeniterapian kehittämiselle ja houkutteli useiden miljardien dollarien investointeja.

Geeniterapia on lääketieteellinen lähestymistapa, joka perustuu geenirakenteiden viemiseen soluihin erilaisten sairauksien hoitamiseksi. Haluttu vaikutus saavutetaan joko lisätyn geenin ilmentymisen seurauksena tai vaimentamalla viallisen geenin toimintaa. On syytä korostaa, että geeniterapian tavoitteena ei ole geenien "hoito" sinänsä, vaan erilaisten sairauksien hoito niiden avulla.

Yleensä "lääkkeenä" käytetään DNA-fragmenttia, joka sisältää halutun geenin. Se voi olla yksinkertaisesti "alastonta DNA:ta", yleensä yhdistelmänä lipidien, proteiinien jne. kanssa. Mutta paljon useammin DNA viedään osana erityisiä geneettisiä rakenteita (vektoreita), jotka on luotu erilaisten ihmisten ja eläinten virusten perusteella käyttämällä useita geenitekniikan manipulaatiot. Esimerkiksi sen lisääntymiseen tarvittavat geenit poistetaan viruksesta. Tämä toisaalta tekee viruspartikkeleista käytännössä turvallisia, toisaalta "tekee tilaa" kehoon vietäväksi tarkoitetuille geeneille.

Geeniterapian peruskohta on geenirakenteen tunkeutuminen soluun (transfektio), suurimmassa osassa tapauksista sen ytimeen. Samalla on tärkeää, että geenikonstrukti saavuttaa juuri ne solut, jotka tarvitsevat "hoitoa". Siksi geeniterapian onnistuminen riippuu suurelta osin optimaalisen tai ainakin tyydyttävän menetelmän valinnasta geenirakenteiden viemiseksi kehoon.

Virusvektorien kohdalla tilanne on enemmän tai vähemmän ennustettavissa: ne leviävät kaikkialle kehoon ja tunkeutuvat soluihin kuten emovirustensa, tarjoten melko korkean elin- ja kudosspesifisyyden. Tällaisia ​​rakenteita annetaan tavallisesti suonensisäisesti, intraperitoneaalisesti, ihonalaisesti tai lihaksensisäisesti.

Ei-virusvektoreiden "kohdennettua toimittamista varten" useita erityisiä menetelmiä. Yksinkertaisin menetelmä halutun geenin kuljettamiseksi soluihin in vivo on geneettisen materiaalin suora ruiskutus kudokseen. Tämän menetelmän käyttö on rajoitettua: injektiot voidaan tehdä vain ihoon, kateenkorvaan, poikkijuovaisiin lihaksiin ja joihinkin kiinteisiin kasvaimiin.

Toinen menetelmä siirtogeenin antamiseksi on ballistinen transfektio. Se perustuu elinten ja kudosten "kuorimiseen" mikrohiukkasilla. raskasmetallit(kulta, volframi) päällystetty DNA-fragmenteilla. "Kuormitukseen" he käyttävät erityistä "geenipistoolia".

Keuhkosairauksien hoidossa geneettistä materiaalia on mahdollista viedä hengitysteihin aerosolin muodossa.

Solutransfektio voidaan suorittaa myös ex vivo: solut eristetään kehosta, muokataan niiden kanssa geneettisesti ja ruiskutetaan sitten takaisin potilaan kehoon.

Hoidamme: perinnöllisiä...

Geeniterapian kehityksen alkuvaiheessa sen pääkohteina pidettiin perinnöllisiä sairauksia, jotka aiheutuivat yhden geenin puuttumisesta tai riittämättömästä toiminnasta, eli monogeenisistä. Oletuksena oli, että normaalisti toimivan geenin tuominen potilaaseen johtaisi taudin parantumiseen. Toistuvasti yritettiin hoitaa "kuninkaallista tautia" - hemofiliaa, Duchennen myodystrofiaa, kystistä fibroosia.

Nykyään geeniterapiamenetelmiä kehitetään ja testataan lähes 30 vuoden ajan. monogeeniset sairaudet henkilö. Samaan aikaan kysymyksiä on enemmän kuin vastauksia, ja todellista terapeuttista vaikutusta ei useimmissa tapauksissa ole saavutettu. Syyt tähän ovat ensinnäkin kehon immuunivaste, lisätyn geenin toimintojen asteittainen "häipyminen" sekä kyvyttömyys saavuttaa siirretyn geenin "kohdennettu" integrointi kromosomaaliseen DNA:han.

Alle 10 % geeniterapiatutkimuksista on omistettu monogeenisille sairauksille, kun taas loput koskevat ei-perinnöllisiä patologioita.

…ja hankittu

Hankitut sairaudet eivät liity syntymävika geenien rakenteessa ja toiminnassa. Heidän geeniterapiansa perustuu siihen olettamukseen, että kehoon viedyn "terapeuttisen geenin" pitäisi johtaa proteiinin synteesiin, jolla on joko terapeuttinen vaikutus tai joka lisää yksilöllistä herkkyyttä lääkkeiden vaikutukselle.

Geeniterapialla voidaan ehkäistä tromboosia, palauttaa sydänlihaksen verisuonijärjestelmä sydäninfarktin jälkeen, ehkäistä ja hoitaa ateroskleroosia sekä torjua HIV-infektiota ja syöpää. Esimerkiksi sellaista kasvaingeeniterapiamenetelmää, kuten kasvainsolujen herkkyyden lisäämistä kemoterapeuttisille lääkkeille, kehitetään intensiivisesti, kliinisiä tutkimuksia tehdään potilaiden kanssa, joilla on keuhkopussin mesoteliooma, munasarjasyöpä ja glioblastooma. Vuonna 1999 hyväksyttiin protokolla eturauhassyövän hoitoon, valittiin turvalliset annokset kemoterapialääkkeitä ja saatiin positiivisia tuloksia. parantava vaikutus.

Turvallisuus ja etiikka

Geenimanipulaatioiden suorittaminen ihmiskehon kanssa asettaa erityisiä turvallisuusvaatimuksia: vieraan geneettisen materiaalin viemisellä soluihin voi olla kielteisiä seurauksia. "Uusien" geenien hallitsematon lisäys potilaan genomin tiettyihin osiin voi johtaa "omien" geenien toiminnan häiriintymiseen, mikä puolestaan ​​voi aiheuttaa ei-toivottuja muutoksia kehossa, erityisesti syöpäkasvainten muodostumista.

Lisäksi negatiivisia geneettisiä muutoksia voi tapahtua somaattisissa ja sukusoluissa. Ensimmäisessä tapauksessa me puhumme yhden ihmisen kohtalosta, jossa geneettiseen korjaukseen liittyvä riski on verraten pienempi kuin olemassa olevaan sairauteen liittyvä kuoleman riski. Kun geenirakenteita viedään sukusoluihin, ei-toivotut muutokset genomissa voivat siirtyä tuleville sukupolville. Siksi näyttää aivan luonnolliselta pyrkiä kieltämään sukusolujen geneettistä muuntamista koskevat kokeet, ei vain lääketieteellisistä vaan myös eettisistä syistä.

Useita moraalisia ja eettisiä ongelmia liittyy lähestymistapojen kehittämiseen geeniinterventioon kehittyvän ihmisalkion soluissa, toisin sanoen kohdunsisäiseen geeniterapiaan (in utero -terapiaan). Yhdysvalloissa in utero-geeniterapian käyttöä harkitaan vain kahdessa vakavimmassa geneettisessä sairaudessa: vakava yhdistetty immuunipuutos, joka johtuu adenosiinideaminaasientsyymin geenivirheestä, ja homotsygoottinen beetatalassemia, vakava perinnöllinen sairaus. liittyy kaikkien neljän globiinigeenin tai niissä olevien mutaatioiden puuttumiseen. Alustaviin testauksiin on jo kehitetty ja valmisteilla useita geenirakenteita, joiden kehoon viemisen odotetaan johtavan geenivirheiden kompensaatioon ja näiden sairauksien oireiden eliminoitumiseen. Tällaisten manipulaatioiden negatiivisten geneettisten seurausten riski on kuitenkin melko korkea. Siksi myös kohdunsisäisen geeniterapian etiikka on edelleen kiistanalainen.

Tämän vuoden tammikuussa geeniterapiakokeet kiellettiin jälleen väliaikaisesti Yhdysvalloissa. Syynä oli vaarallisia komplikaatioita joka syntyi kahdella lapsella perinnöllisen immuunipuutoksen geeniterapian jälkeen. Muutama kuukausi sitten Ranskassa yhdellä geeniterapialla parantuneista lapsista todettiin leukemiaa muistuttava oireyhtymä. Asiantuntijat eivät sulje pois, että juuri retroviruksiin perustuvien vektorien käyttö hoidon aikana voi olla syynä lasten komplikaatioiden kehittymiseen. Nyt elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) edustajat harkitsevat geeniterapiakokeiden jatkamista yksilöllisesti ja vain, jos sairauteen ei ole muita hoitoja.

Ei ihmelääke, vaan näkökulma

Ei voida kiistää, että geeniterapian todellinen menestys tiettyjen potilaiden hoidossa on melko vaatimaton ja lähestymistapa itsessään on vielä tiedonkeruun ja teknologian kehitysvaiheessa. Geeniterapiasta ei ole tullut eikä tietenkään tule koskaan olemaan ihmelääke. Kehon säätelyjärjestelmät ovat niin monimutkaisia ​​ja niin vähän tutkittuja, että pelkkä geenin lisääminen ei useimmissa tapauksissa tuota toivottua terapeuttista vaikutusta.

Kaiken tämän perusteella geeniterapian näkymiä voidaan kuitenkin tuskin yliarvioida. On täysi syy toivoa, että edistyminen molekyyligenetiikan ja geenitekniikan alalla johtaa kiistattomaan menestykseen ihmisten sairauksien hoidossa geenien avulla. Ja lopulta geeniterapia ottaa oikeutetusti paikkansa käytännön lääketieteessä.

Ilmeisesti geeniterapialla voi olla joitain odottamattomia sovelluksia. Tutkijoiden mukaan vuonna 2012 järjestetään olympialaiset, joissa esiintyy siirtogeenisiä super-urheilijoita. "DNA-doping" antaa kiistattomia etuja
voiman, kestävyyden ja nopeuden kehittämisessä. Ei ole epäilystäkään siitä, että kovan urheilukilpailun olosuhteissa tulee olemaan urheilijoita, jotka ovat valmiita geneettiseen muuntamiseen, vaikka otetaan huomioon mahdollinen riski liittyy uuden teknologian käyttöön.

Johdanto

Joka vuosi tieteellisissä lehdissä ilmestyy yhä enemmän artikkeleita lääketieteellisistä kliinisistä tutkimuksista, joissa tavalla tai toisella käytettiin erilaisten geenien käyttöönottoon perustuvaa hoitoa - geeniterapiaa. Tämä suunta on kasvanut sellaisista hyvin kehittyneistä biologian aloista kuin molekyyligenetiikka ja biotekniikka.

Usein, kun tavanomaisia ​​(konservatiivisia) menetelmiä on jo kokeiltu, geeniterapia voi auttaa potilaita selviytymään ja jopa täysin toipumaan. Tämä koskee esimerkiksi perinnöllisiä monogeenisiä sairauksia, jotka johtuvat yhden geenin viasta, sekä monia muita. Tai esimerkiksi geeniterapia voi auttaa ja pelastaa raajan niille potilaille, jotka ovat kaventaneet alaraajojen verisuonten onteloa ja sen seurauksena ympäröiviin kudoksiin on kehittynyt jatkuva iskemia eli nämä kudokset kokevat vakava ravintoaineiden ja hapen puute, jotka normaalisti kuljettaa veri kehon läpi. Tällaisia ​​potilaita on usein mahdotonta hoitaa kirurgisilla manipuloinneilla ja lääkkeillä, mutta jos solut pakotetaan paikallisesti poistamaan enemmän proteiinitekijöitä, jotka vaikuttaisivat uusien verisuonten muodostumis- ja itämisprosessiin, iskemia muuttuisi paljon vähemmän ilmeiseksi ja siitä tulisi potilaiden on helpompi elää.

geeniterapia Nykyään voidaan määritellä sairauksien hoidoksi viemällä geenejä potilaiden soluihin tavoitteena kohdistaa geenivirheitä tai antaa soluille uusia toimintoja. Ensimmäiset kliiniset tutkimukset geeniterapiamenetelmistä suoritettiin vasta 22. toukokuuta 1989 syövän diagnosoimiseksi. Ensimmäinen perinnöllinen sairaus, johon sovellettiin geeniterapiamenetelmiä, oli perinnöllinen immuunipuutos.

Joka vuosi onnistuneesti suoritettujen kliinisten tutkimusten määrä erilaisten sairauksien hoidossa geeniterapialla kasvaa, ja tammikuussa 2014 niitä oli 2 tuhatta.

Samaan aikaan nykyaikaisessa geeniterapian tutkimuksessa on otettava huomioon, että geenien manipuloinnin tai "sekoitetun" (yhdistelmä-DNA:n) seuraukset in vivo(lat. kirjaimellisesti "elossa") ei ole tutkittu tarpeeksi. Maissa, joissa tämän alan tutkimus on pisimmällä, erityisesti Yhdysvalloissa, sense-DNA-sekvenssejä käyttävät lääketieteelliset protokollat ​​ovat pakollisia asianomaisissa komiteoissa ja komissioissa. Yhdysvalloissa nämä ovat Rekombinantti DNA:n neuvoa-antava komitea (RAC) ja Food and Drug Administration (FDA) ja myöhemmin pakollinen projektijohtajan hyväksyntä. Kansalliset instituutiot terveys (National Institutes of Health).

Joten olemme päättäneet sen annettu hoito perustuu siihen, että jos joistakin kehon kudoksista puuttuu joitain yksittäisiä proteiinitekijöitä, niin tämä voidaan korjata viemällä näihin kudoksiin sopivat proteiineja koodaavat geenit, ja kaikki muuttuu enemmän tai vähemmän upeaksi. Itse proteiineja ei voi ruiskuttaa, koska kehomme reagoi välittömästi ei-heikon immuunivasteen kanssa, ja toiminnan kesto olisi riittämätön. Nyt meidän on päätettävä menetelmästä, jolla geeni viedään soluihin.

Transfektio soluja

Aluksi on syytä ottaa käyttöön joidenkin termien määritelmät.

Geenikuljetuksen suorittaa vektori on DNA-molekyyli, jota käytetään "välineenä" geneettisen tiedon keinotekoiseen siirtämiseen soluun. Vektoreita on monenlaisia: plasmidi-, virus-, samoin kuin kosmidit, phasmidit, keinotekoiset kromosomit jne. On olennaisen tärkeää, että vektoreilla (erityisesti plasmidivektoreilla) on niiden tunnusomaiset ominaisuudet:

1. Replikaation alkuperä (ori)- nukleotidisekvenssi, josta DNA:n kaksinkertaistuminen alkaa. Jos vektori-DNA:ta ei voida monistaa (replikoida), tarvittavaa terapeuttista vaikutusta ei saavuteta, koska solunsisäiset nukleaasientsyymit yksinkertaisesti pilkkovat sen, ja templaattien puutteen vuoksi muodostuu lopulta paljon vähemmän proteiinimolekyylejä. On huomattava, että nämä kohdat ovat kullekin erikseen lajit, eli jos vektori-DNA oletetaan saatavan lisääntymällä bakteeriviljelmässä (eikä vain kemiallinen synteesi, joka on yleensä paljon kalliimpaa), silloin tarvitaan kaksi erillistä replikaation aloituskohtaa - ihmisille ja bakteereille;

2. Rajoitussivustot- spesifisiä lyhyitä sekvenssejä (yleensä palindromisia), jotka erityiset entsyymit (restriktioendonukleaasit) tunnistavat ja joita ne leikkaavat tietyllä tavalla - "tahmeiden päiden" muodostuessa (kuva 1).

Kuva 1 "tahmeiden päiden" muodostuminen restrikaasien osallistuessa

Nämä kohdat ovat välttämättömiä vektori-DNA:n (joka itse asiassa on "tyhjä") silloittamiseksi haluttujen terapeuttisten geenien kanssa yhdeksi molekyyliksi. Tällaista kahdesta tai useammasta osasta silloitettua molekyyliä kutsutaan "rekombinantiksi";

3. On selvää, että haluaisimme saada miljoonia kopioita yhdistelmä-DNA-molekyylistä. Jälleen, jos kyseessä on bakteerisoluviljelmä, tämä DNA on eristettävä edelleen. Ongelmana on, että kaikki bakteerit eivät niele tarvitsemaamme molekyyliä, jotkut eivät. Näiden kahden ryhmän erottamiseksi ne liitetään vektori-DNA:han selektiiviset merkit- vastustusalueet tietyille kemikaalit; nyt, jos näitä samoja aineita lisätään ympäristöön, vain niille vastustuskykyiset säilyvät, ja loput kuolevat.

Kaikki nämä kolme komponenttia voidaan havaita aivan ensimmäisessä keinotekoisesti syntetisoidussa plasmidissa (kuvio 2).

Kuva 2

Prosessia, jossa plasmidivektori viedään tiettyihin soluihin, kutsutaan transfektio. Plasmidi on melko lyhyt ja yleensä pyöreä DNA-molekyyli, joka löytyy bakteerisolun sytoplasmasta. Plasmidit eivät liity bakteerin kromosomiin, ne voivat replikoitua siitä riippumatta, bakteeri voi vapauttaa niitä ympäristöön tai päinvastoin imeytyä (absorptioprosessi on muunnos). Plasmidien avulla bakteerit voivat vaihtaa geneettistä tietoa, esimerkiksi siirtää resistenssiä tietyille antibiooteille.

Plasmidit esiintyvät bakteereissa in vivo. Mutta kukaan ei voi estää tutkijaa syntetisoimasta keinotekoisesti plasmidia, jolla on hänen tarvitsemansa ominaisuudet, ompelemasta siihen inserttigeeniä ja viemästä sitä soluun. Eri inserttejä voidaan liittää samaan plasmidiin .

Geeniterapiamenetelmät

On olemassa kaksi pääasiallista lähestymistapaa, jotka eroavat kohdesolujen luonteesta:

1. Sikiö, jossa vieras DNA viedään tsygoottiin (hedelmöitetty munasolu) tai alkioon aikainen vaihe kehitystä; tässä tapauksessa on odotettavissa, että lisätty materiaali pääsee kaikkiin vastaanottajan soluihin (ja jopa sukusoluihin varmistaen siten siirtymisen seuraavalle sukupolvelle). Maassamme se on itse asiassa kiellettyä;

2. Somaattinen, jossa geneettinen materiaali viedään jo syntyneen ei-sukupuolisoluihin eikä se välity sukusoluihin.

Geeniterapia in vivo perustuu kloonattujen (monistettyjen) ja spesifisesti pakattujen DNA-sekvenssien suoraan viemiseen tiettyihin potilaan kudoksiin. Erityisen lupaavaa geenisairauksien hoidossa in vivo on geenien tuominen aerosoli- tai injektoitavilla rokotteilla. Aerosoligeeniterapiaa kehitetään pääsääntöisesti keuhkosairauksien (kystinen fibroosi, keuhkosyöpä) hoitoon.

Geeniterapiaohjelman kehittämistä edeltää monta vaihetta. Tämä sisältää perusteellisen analyysin vastaavan geenin kudosspesifisestä ilmentymisestä (eli jonkin proteiinin synteesi geenimatriisissa tietyssä kudoksessa) ja ensisijaisen biokemiallisen vian tunnistamisen sekä rakenteen, toiminnan tutkimuksen ja sen solunsisäinen jakautuminen proteiinituote, ja biokemiallinen analyysi patologinen prosessi. Kaikki nämä tiedot otetaan huomioon laadittaessa asianmukaista lääketieteellistä protokollaa.

On tärkeää, että geeninkorjaussuunnitelmia laadittaessa transfektion tehokkuus, primaarisen biokemiallisen vian korjausaste soluviljelyolosuhteissa ( in vitro,"in vitro") ja mikä tärkeintä, in vivo eläinbiologisilla malleilla. Vasta sitten kliininen tutkimusohjelma voi alkaa. .

Terapeuttisten geenien suora kuljetus ja solun kantajat

On olemassa monia menetelmiä vieraan DNA:n viemiseksi eukaryoottisoluun: jotkut riippuvat fysikaalisesta prosessoinnista (elektroporaatio, magnetofektio jne.), toiset kemiallisten materiaalien tai biologisten hiukkasten (esim. virukset) käytöstä, joita käytetään kantajina. Heti kannattaa mainita, että kemiallinen ja fyysisiä menetelmiä(esim. elektroporaatio + DNA-liposomien kääriminen)

Suorat menetelmät

1. Kemiallinen transfektio voidaan luokitella useisiin tyyppeihin: käyttämällä syklodekstriiniainetta, polymeerejä, liposomeja tai nanopartikkeleita (kemiallisen tai virusfunktionaalisoinnin, eli pinnan modifioinnin kanssa tai ilman).
a) Yksi halvimmista menetelmistä on kalsiumfosfaatin käyttö. Se lisää DNA:n soluihin liittämisen tehokkuutta 10-100 kertaa. DNA muodostaa vahvan kompleksin kalsiumin kanssa, mikä varmistaa sen tehokkaan imeytymisen. Haittana on, että vain noin 1-10 % DNA:sta saavuttaa ytimeen. Käytetty menetelmä in vitro siirtää DNA:ta ihmissoluihin (kuvio 3);

Kuva 3

b) Erittäin haarautuneiden orgaanisten molekyylien - dendrimeerin - käyttö DNA:n sitomiseen ja sen siirtämiseen soluun (kuvio 4);

Kuva 4

c) Erittäin tehokas menetelmä DNA:n transfektioon on sen vieminen liposomien läpi - pienten, kalvon ympäröimien kappaleiden kautta, jotka voivat fuusioitua solun sytoplasmiseen kalvoon (CPM), joka on kaksinkertainen lipidien kerros. Eukaryoottisoluille transfektio on tehokkaampaa kationisilla liposomeilla, koska solut ovat herkempiä niille. Prosessilla on oma nimi - lipofektio. Tätä menetelmää pidetään yhtenä turvallisimmista nykyään. Liposomit ovat myrkyttömiä ja ei-immunogeenisiä. Geeninsiirron tehokkuus liposomeilla on kuitenkin rajallinen, koska niiden soluihin tuoma DNA yleensä vangitaan välittömästi lysosomien toimesta ja tuhoutuu. DNA:n vieminen ihmissoluihin liposomien avulla on nykyään terapian peruspilari. in vivo(kuvio 5);

Kuva 5

d) Toinen menetelmä on kationisten polymeerien, kuten dietyyliaminoetyylidekstraanin tai polyetyleeni-imiinin, käyttö. Negatiivisesti varautuneet DNA-molekyylit sitoutuvat positiivisesti varautuneisiin polykationeihin, ja tämä kompleksi tulee sitten soluun endosytoosin kautta. DEAE-dekstraani muuttaa fysikaalisia ominaisuuksia plasmakalvo ja stimuloi tämän kompleksin ottoa soluun. Menetelmän suurin haittapuoli on, että DEAE-dekstraani on myrkyllistä korkeina pitoisuuksina. Menetelmä ei ole saanut levitystä geeniterapiassa;

e) Histonien ja muiden ydinproteiinien avulla. Nämä proteiinit, jotka sisältävät monia positiivisesti varautuneita aminohappoja (Lys, Arg), auttavat luonnollisesti laskostumaan pitkä ketju DNA suhteellisen pieneen solutumaan.

2. Fyysiset menetelmät:

a) Elektroporaatio on erittäin suosittu menetelmä; kalvon läpäisevyyden välitön lisääntyminen saavutetaan johtuen siitä, että solut altistetaan lyhyelle altistukselle voimakkaalle sähkökentällä. On osoitettu, että optimaalisissa olosuhteissa transformanttien lukumäärä voi saavuttaa 80 % eloon jääneistä soluista. Sitä ei tällä hetkellä käytetä ihmisillä (kuva 6).

Kuva 6

b) "Solujen puristaminen" - vuonna 2013 keksitty menetelmä. Sen avulla voidaan kuljettaa molekyylejä soluihin "pehmeästi puristamalla" solukalvoa. Menetelmä eliminoi myrkyllisyyden tai virheellisen osuman mahdollisuuden kohteeseen, koska se ei ole riippuvainen ulkoisista materiaaleista tai sähkökentistä;

c) Sonoporaatio - menetelmä vieraan DNA:n keinotekoiseksi siirtämiseksi soluihin altistamalla ne ultraäänelle, mikä aiheuttaa huokosten avautumisen solukalvossa;
d) Optinen transfektio - menetelmä, jossa kalvoon tehdään pieni reikä (halkaisijaltaan noin 1 µm) käyttämällä erittäin fokusoitua laseria;
e) Hydrodynaaminen transfektio - menetelmä geneettisten rakenteiden, proteiinien jne. kapillaareissa ja interstitiaalisessa nesteessä säädellyllä paineen nousulla, mikä aiheuttaa lyhytaikaisen solukalvojen läpäisevyyden lisääntymisen ja tilapäisten huokosten muodostumisen niihin. Se suoritetaan nopealla injektiolla kudokseen, kun taas toimitus on epäspesifinen. Toimituksen tehokkuus luurankolihas- 22 - 60 % ;

f) DNA-mikroinjektio - vieminen eläinsolujen tumaan käyttämällä ohuita lasimikrotubuluksia (d = 0,1-0,5 um). Haittana on menetelmän monimutkaisuus, ytimen tai DNA:n tuhoutumisen todennäköisyys on korkea; rajoitettu määrä soluja voidaan transformoida. Ei käytetä ihmisille.

3. Hiukkasiin perustuvat menetelmät.

a) Suora lähestymistapa transfektioon on geenipyssy, jossa DNA on kytketty nanopartikkeliksi inertillä kiinteät aineet(yleensä kultaa, volframia), joka sitten "ammuu" suoraan kohdesolujen ytimiin. Tätä menetelmää sovelletaan in vitro Ja in vivo geenien viemiseen erityisesti lihaskudosten soluihin esimerkiksi sairaudessa, kuten Duchennen lihasdystrofia. Kultahiukkasten koko on 1-3 mikronia (kuva 7).

Kuva 7

b) Magnetofektio - menetelmä, joka käyttää magnetismin voimia DNA:n toimittamiseen kohdesoluihin. Ensin nukleiinihapot (NA) liittyvät magneettisiin nanopartikkeleihin, ja sitten magneettikentän vaikutuksesta hiukkaset ajetaan soluun. Tehokkuus on lähes 100%, ilmeinen myrkyttömyys on havaittu. Jo 10-15 minuutin kuluttua hiukkaset rekisteröidään soluun - tämä on paljon nopeampaa kuin muut menetelmät.
c) Impalefection (impalefection; "impalement", l. "impale" + "infektio") - kuljetusmenetelmä, jossa käytetään nanomateriaaleja, kuten hiilinanoputkia ja nanokuituja. Tässä tapauksessa solut lävistetään kirjaimellisesti nanofibrillien kerroksella. Etuliitettä "nano" käytetään kuvaamaan niiden erittäin pientä kokoa (metrin miljardisosissa) (kuva 8).

Kuva 8

Erikseen kannattaa korostaa sellaista menetelmää kuin RNA-transfektio: DNA:ta ei kuljeteta soluun, vaan RNA-molekyylejä - niiden "seuraajia" proteiinin biosynteesiketjussa; samaan aikaan aktivoituvat erityiset proteiinit, jotka leikkaavat RNA:n lyhyiksi fragmenteiksi - ns. pieni häiritsevä RNA (siRNA). Nämä fragmentit sitoutuvat muihin proteiineihin, ja tämä johtaa lopulta vastaavien geenien ilmentymisen estoon solussa. Siten on mahdollista estää niiden geenien toiminta solussa, jotka mahdollisesti aiheuttavat tällä hetkellä enemmän haittaa kuin hyötyä. RNA-transfektio on löytänyt laajan sovelluksen erityisesti onkologiassa.

Tarkastellaan plasmidivektoreita käyttämällä tapahtuvan geenikuljetuksen perusperiaatteita. Nyt voimme siirtyä virusmenetelmien tarkasteluun. Virukset ovat ei-sellulaarisia elämänmuotoja, useimmiten nukleiinihappomolekyyli (DNA tai RNA), joka on kääritty proteiinikuoreen. Jos leikkaamme viruksen geneettisestä materiaalista kaikki ne sekvenssit, jotka aiheuttavat sairauksien esiintymistä, niin koko virus voidaan myös onnistuneesti muuttaa geenimme "kuljettimeksi".

Prosessia, jossa DNA viedään soluun viruksen välittämänä, kutsutaan transduktio.
Käytännössä yleisimmin käytetään retroviruksia, adenoviruksia ja adeno-assosioituneita viruksia (AAV). Aluksi on syytä selvittää, minkä pitäisi olla ihanteellinen ehdokas transduktioon virusten välillä. Kriteerit ovat, että sen on oltava:

vakaa;
. kykyä eli sisältää riittävän määrän DNA:ta;
. inertti solun aineenvaihduntareittien suhteen;
. tarkka - ihannetapauksessa sen tulisi integroida genominsa isäntäytimen genomin tiettyyn lokukseen jne.

SISÄÄN oikea elämä on erittäin vaikeaa yhdistää ainakin muutamaa kohtaa, joten yleensä valinta tapahtuu tarkasteltaessa jokaista tapausta erikseen (kuva 9).

Kuva 9

Kolmesta listatuista eniten käytetyistä viruksista AAV on turvallisin ja samalla tarkin. Niiden lähes ainoa haittapuoli on suhteellisen pieni kapasiteetti (noin 4800 bp), joka kuitenkin osoittautuu riittäväksi monille geeneille .

Yllä mainittujen menetelmien lisäksi geeniterapiaa käytetään usein yhdessä soluterapian kanssa: ensin istutetaan tiettyjen ihmissolujen viljelmä ravintoalustaan, sitten soluihin viedään tarvittavat geenit tavalla tai toisella ja viljellään jonkin aikaa ja siirretään uudelleen isäntäorganismiin. Tämän seurauksena solut voivat palata normaaleihin ominaisuuksiensa. Joten esimerkiksi ihmisen valkosolut (leukosyytit) muunnettiin leukemiassa (kuvio 10).

Kuva 10

Geenin kohtalo sen jälkeen, kun se tulee soluun

Koska virusvektoreiden kanssa kaikki on enemmän tai vähemmän selvää, koska ne pystyvät tehokkaammin toimittamaan geenejä lopulliseen kohteeseen - ytimeen, jäämme ajatellen plasmidivektorin kohtaloa.

Tässä vaiheessa olemme saavuttaneet sen, että DNA on ohittanut ensimmäisen suuren esteen - solun sytoplasmisen kalvon.

Lisäksi yhdessä muiden aineiden kanssa, joko kuorella tai ilman, sen täytyy päästä solun tumaan, jotta erityinen entsyymi - RNA-polymeraasi - syntetisoi lähetti-RNA (mRNA) -molekyylin DNA-templaatille (tätä prosessia kutsutaan ns. transkriptio). Vasta sen jälkeen mRNA tulee sytoplasmaan, muodostaa kompleksin ribosomien kanssa, ja geneettisen koodin mukaan syntetisoidaan polypeptidi - esimerkiksi verisuonten kasvutekijä (VEGF), joka alkaa suorittaa tiettyä terapeuttista tehtävää ( tässä tapauksessa se aloittaa verisuonten haarautumisprosessin iskemialle alttiissa kudoksissa).

Mitä tulee lisättyjen geenien ilmentymiseen halutussa solutyypissä, tämä ongelma ratkaistaan ​​transkription säätelyelementtien avulla. Kudos, jossa ekspressio tapahtuu, määräytyy usein kudosspesifisen tehostajan ("tehostava" sekvenssi) yhdistelmällä spesifisen promoottorin kanssa (nukleotidisekvenssi, josta RNA-polymeraasi aloittaa synteesin), joka voi olla indusoitavissa. . Tiedetään, että geeniaktiivisuutta voidaan moduloida in vivo ulkoisia signaaleja, ja koska tehostajat voivat toimia minkä tahansa geenin kanssa, vektoreihin voidaan myös lisätä eristeitä, jotka auttavat tehostajaa toimimaan sen sijainnista riippumatta ja voivat toimia toiminnallisina esteinä geenien välillä. Jokainen tehostaja sisältää joukon sitoutumiskohtia proteiinitekijöiden aktivoimiseksi tai suppressoimiseksi. Promoottorit voivat myös säädellä geeniekspression tasoa. Esimerkiksi on olemassa metallotioneiini- tai lämpötilaherkkiä promoottoreita; hormoniohjatut promoottorit.

Geenin ilmentyminen riippuu sen sijainnista genomissa. Useimmissa tapauksissa olemassa olevat virusmenetelmät johtavat vain geenin satunnaiseen liittämiseen genomiin. Tällaisen riippuvuuden eliminoimiseksi vektoreita konstruoitaessa geeni varustetaan tunnetuilla nukleotidisekvensseillä, jotka mahdollistavat geenin ilmentymisen riippumatta sen insertiokohdasta genomiin.

Yksinkertaisin tapa säädellä siirtogeenin ilmentymistä on tarjota sille indikaattoripromoottori, joka on herkkä fysiologiselle signaalille, kuten glukoosin vapautumiselle tai hypoksialle. Sellaiset "endogeeniset" ohjausjärjestelmät voivat olla käyttökelpoisia joissakin tilanteissa, kuten glukoosista riippuvaisessa insuliinituotannon säätelyssä. Luotettavampia ja monipuolisempia ovat "eksogeeniset" ohjausjärjestelmät, joissa geenin ilmentymistä kontrolloidaan farmakologisesti lisäämällä pieni lääkemolekyyli. Tällä hetkellä tunnetaan 4 pääohjausjärjestelmää - joita säätelevät tetrasykliini (Tet), hyönteissteroidi, ekdysoni tai sen analogit, antiprogestiinilääke maifpristoni (RU486) ja kemialliset dimerisaattorit, kuten rapamysiini ja sen analogit. Ne kaikki sisältävät lääkeriippuvaisen transkription aktivaatiodomeenin rekrytoinnin haluttua geeniä johtavaan pääpromoottoriin, mutta eroavat tämän rekrytoinnin mekanismeista. .

Johtopäätös

Tietojen tarkastelu johtaa siihen johtopäätökseen, että monien maailman laboratorioiden ponnisteluista huolimatta kaikki jo tunnetut ja testatut in vivo Ja in vitro vektorijärjestelmät ovat kaukana täydellisistä . Jos ongelma on vieraan DNA:n toimittamisessa in vitro käytännössä ratkaistu, ja sen toimittaminen eri kudosten kohdesoluihin in vivo onnistuneesti ratkaistu (lähinnä luomalla rakenteita, jotka kantavat reseptoriproteiineja, mukaan lukien tietyille kudoksille spesifisiä antigeenejä), sitten olemassa olevien vektorijärjestelmien muut ominaisuudet - integraation stabiilius, säädelty ilmentyminen, turvallisuus - tarvitsevat edelleen vakavia parannuksia.

Ensinnäkin se koskee integraation vakautta. Toistaiseksi integraatio genomiin on saavutettu vain käyttämällä retrovirus- tai adeno-assosioituneita vektoreita. Stabiilin integraation tehokkuutta voidaan parantaa parantamalla geenirakenteita, kuten reseptorivälitteisiä järjestelmiä, tai luomalla riittävän stabiileja episomaalisia vektoreita (eli DNA-rakenteita, jotka pystyvät pysymään pitkään ytimien sisällä). Viime aikoina on kiinnitetty erityistä huomiota nisäkkään keinotekoisiin kromosomeihin perustuvien vektoreiden luomiseen. Tavallisten kromosomien päärakenneosien läsnäolon ansiosta tällaiset minikromosomit säilyvät soluissa pitkään ja pystyvät kuljettamaan täysikokoisia (genomisia) geenejä ja niiden luonnollisia säätelyelementtejä, jotka ovat välttämättömiä oikealle toiminnalle. geenistä, sisään haluttua kangasta ja ajallaan.

Geeni- ja soluterapia avaa loistavia mahdollisuuksia kadonneiden solujen ja kudosten ennallistamiseen sekä elinten geenitekniseen suunnitteluun, mikä epäilemättä laajentaa merkittävästi biolääketieteellisen tutkimuksen menetelmäarsenaalia ja luo uusia mahdollisuuksia ihmiselämän säilyttämiseen ja pidentämiseen.

Lisäksi mitkä ovat nykyajan mahdollisuudet lääketiede kromosomipoikkeavuuksien hoidossa saat selville lukemalla geeniterapian saavutuksia. Tämä suunta perustuu geneettisen materiaalin siirron toteuttamiseen ihmiskehoon edellyttäen, että geeni toimitetaan eri menetelmillä niin sanotuille kohdesoluille.

Indikaatioita tapaamiseen

Perinnöllisten sairauksien hoito suoritetaan vain, jos sairaus on tarkasti diagnosoitu. Samaan aikaan ennen terapeuttisten toimenpiteiden määräämistä tehdään useita analyyseja, joilla selvitetään, mitä hormoneja ja muita aineita elimistössä tuotetaan liikaa ja mitkä ovat riittämättömiä tehokkaimman lääkeannoksen valitsemiseksi.

Lääkkeiden käytön aikana he seuraavat jatkuvasti potilaan tilaa ja tekevät tarvittaessa muutoksia hoitoon.

Yleissääntönä on, että tällaisten potilaiden lääkkeitä tulee ottaa koko elämän ajan tai pitkän ajan (esimerkiksi kehon kasvuprosessin loppuun asti), ja ruokavaliosuosituksia on noudatettava tiukasti ja jatkuvasti.

Vasta-aiheet

Hoitokurssia kehitettäessä otetaan huomioon mahdolliset yksittäiset vasta-aiheet käyttöön ja tarvittaessa korvataan yksi lääke toisella.

Jos tiettyjen perinnöllisten sairauksien vuoksi päätetään siirtää elimiä tai kudoksia, on otettava huomioon leikkauksen jälkeisten negatiivisten seurausten riski.

Geeniterapia on yksi nopeasti kehittyvistä lääketieteen aloista, jossa ihmistä hoidetaan tuomalla terveitä geenejä kehoon. Lisäksi tutkijoiden mukaan geeniterapian avulla voit lisätä puuttuvan geenin, korjata tai korvata sen, mikä parantaa kehon toimintaa solutasolla ja normalisoi potilaan tilan.

Tiedemiesten mukaan 200 miljoonaa planeetan asukasta on potentiaalisia ehdokkaita geeniterapiaan tänään, ja tämä luku kasvaa jatkuvasti. Ja on erittäin ilahduttavaa, että useat tuhannet potilaat ovat jo saaneet hoitoa parantumattomiin vaivoihin osana meneillään olevia tutkimuksia.

Tässä artikkelissa puhumme siitä, mitä tehtäviä geeniterapia asettaa itselleen, mitä sairauksia voidaan hoitaa tällä menetelmällä ja mitä ongelmia tiedemiesten on kohdattava.

Missä geeniterapiaa käytetään?

Alun perin geeniterapia suunniteltiin taistelemaan vakavia perinnöllisiä sairauksia, kuten Huntingtonin tautia, kystistä fibroosia (kystistä fibroosia) ja eräitä infektiosairauksia vastaan. Kuitenkin vuodesta 1990, jolloin tutkijat onnistuivat korjaamaan viallisen geenin ja viemällä sen potilaan kehoon kukistamaan kystisen fibroosin, tuli todella vallankumouksellinen geeniterapian alalla. Miljoonat ihmiset ympäri maailmaa ovat saaneet toivoa sellaisten sairauksien hoitoon, joita aiemmin pidettiin parantumattomina. Ja vaikka tällainen terapia on aivan kehityksen alussa, sen potentiaali on yllättävää jopa tieteellisessä maailmassa.

Joten esimerkiksi kystisen fibroosin lisäksi nykyaikaiset tutkijat ovat saavuttaneet menestystä torjuttaessa sellaisia ​​perinnöllisiä patologioita, kuten hemofilia, entsymopatia ja immuunipuutos. Lisäksi geeniterapian avulla voit torjua joitain syöpiä, samoin kuin sydänsairauksia, hermoston sairauksia ja jopa vammoja, esimerkiksi hermovaurioita. Geeniterapiassa käsitellään siis äärimmäisen vaikeakulkuisia sairauksia, jotka johtavat varhaiseen kuolemaan ja joilla ei useinkaan ole muuta hoitoa kuin geeniterapia.

Geeniterapian periaate

Lääkärit käyttävät vaikuttavana aineena geneettistä tietoa, tai tarkemmin sanottuna molekyylejä, jotka kantavat sellaista tietoa. Harvemmin tähän käytetään RNA-nukleiinihappoja ja useammin DNA-soluja.

Jokaisessa tällaisessa solussa on niin kutsuttu "xerox" - mekanismi, jolla se muuntaa geneettisen tiedon proteiineiksi. Solu, jossa on oikea geeni ja kserox toimii ongelmitta, on geeniterapian näkökulmasta terve solu. Jokaisella terveellä solulla on kokonainen kirjasto alkuperäisiä geenejä, joita se käyttää koko organismin oikeaan ja koordinoituun työhön. Jos kuitenkin jostain syystä jokin tärkeä geeni katoaa, sitä ei ole mahdollista palauttaa.

Tämä aiheuttaa vakavien geneettisten sairauksien, kuten Duchennen myodystrofian, kehittymisen (sen myötä potilas etenee lihashalvaukseen, ja useimmissa tapauksissa hän ei elä 30-vuotiaaksi, kuolee hengityspysähdykseen). Tai vähemmän tappava. Esimerkiksi tietyn geenin "rikkoutuminen" johtaa siihen, että proteiini lakkaa suorittamasta tehtäviään. Ja tämä aiheuttaa hemofilian kehittymisen.

Kaikissa näissä tapauksissa apuun tulee geeniterapia, jonka tehtävänä on toimittaa normaali kopio geenistä sairaaseen soluun ja laittaa se solun ”kopiokoneeseen”. Tässä tapauksessa solun työ paranee ja ehkä koko organismin toiminta palautuu, minkä ansiosta ihminen pääsee eroon vakavasta sairaudesta ja voi pidentää elämäänsä.

Mitä sairauksia geeniterapia hoitaa?

Miten geeniterapia todella auttaa ihmistä? Tutkijoiden mukaan maailmassa on noin 4 200 sairautta, jotka johtuvat geenien toimintahäiriöistä. Tässä suhteessa tämän lääketieteen alueen potentiaali on yksinkertaisesti uskomaton. Paljon tärkeämpää on kuitenkin se, mitä lääkärit ovat onnistuneet saavuttamaan tänään. Tietenkin vaikeuksia matkan varrella riittää, mutta vielä tänäänkin voimme nostaa esiin useita paikallisia voittoja.

Esimerkiksi nykyajan tutkijat kehittävät lähestymistapoja sepelvaltimotaudin hoitoon geenien avulla. Mutta tämä on uskomattoman yleinen sairaus, joka vaikuttaa paljon enemmän ihmisiin kuin synnynnäiset sairaudet. Lopulta sepelvaltimotautia kohtaava henkilö joutuu tilaan, jossa geeniterapia voi olla hänelle ainoa pelastus.

Lisäksi nykyään geenien avulla hoidetaan keskushermoston vaurioihin liittyviä patologioita. Nämä ovat sairauksia, kuten amyotrofinen lateraaliskleroosi, Alzheimerin tauti tai Parkinsonin tauti. Mielenkiintoista on, että näiden sairauksien hoitoon käytetään viruksia, jotka pyrkivät hyökkäämään hermostoon. Joten herpesviruksen avulla hermostoon toimitetaan sytokiineja ja kasvutekijöitä, jotka hidastavat taudin kehittymistä. Tämä on hyvä esimerkki siitä, kuinka patogeeninen virus, joka yleensä aiheuttaa sairauksia, käsitellään laboratoriossa, siitä poistetaan tautia kantavat proteiinit ja käytetään kasettina, joka kuljettaa parantavia aineita hermoihin ja toimii siten terveyden hyväksi. pidentää ihmisen elämää.

Toinen vakava perinnöllinen sairaus on kolesterolikemia, joka johtaa kehon kyvyttömyyteen säädellä kolesterolia, minkä seurauksena rasvat kerääntyvät elimistöön ja sydänkohtausten ja aivohalvausten riski kasvaa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi asiantuntijat poistavat osan maksasta potilaasta ja korjaavat vaurioituneen geenin, mikä estää kolesterolin kertymisen kehoon. Sen jälkeen korjattu geeni sijoitetaan neutraloituun hepatiittivirukseen ja lähetetään sen avulla takaisin maksaan.

Lue myös:

Myönteistä kehitystä on myös aidsin torjunnassa. Ei ole mikään salaisuus, että AIDSin aiheuttaa ihmisen immuunikatovirus, joka tuhoaa immuunijärjestelmän ja avaa portin kehoon tappaville sairauksille. Nykyajan tiedemiehet osaavat jo muuttaa geenejä niin, että ne lopettavat immuunijärjestelmän heikentämisen ja alkavat vahvistaa sitä vastustaakseen virusta. Tällaisia ​​geenejä viedään veren kautta, sen verensiirron kautta.

Geeniterapia toimii myös syöpää, erityisesti ihosyöpää (melanoomaa) vastaan. Tällaisten potilaiden hoitoon kuuluu tuumorinekroositekijöitä sisältävien geenien, so. geenit, jotka sisältävät kasvaimia estävää proteiinia. Lisäksi nykyään tehdään aivosyövän hoitokokeita, joissa sairaille potilaille ruiskutetaan geeniä, joka sisältää tietoa, joka lisää pahanlaatuisten solujen herkkyyttä käytettäville lääkkeille.

Gaucherin tauti on vakava perinnöllinen sairaus, joka johtuu geenin mutaatiosta, joka estää erityisen entsyymin - glukoserebrosidaasin - tuotantoa. Tästä parantumattomasta sairaudesta kärsivillä henkilöillä perna ja maksa ovat suurentuneet, ja taudin edetessä luut alkavat hajota. Tiedemiehet ovat jo onnistuneet kokeissa, joilla tällaisten potilaiden kehoon viedään geeni, joka sisältää tietoa tämän entsyymin tuotannosta.

Ja tässä on toinen esimerkki. Ei ole mikään salaisuus, että sokea menettää kykynsä havaita visuaalisia kuvia loppuelämänsä ajaksi. Yksi synnynnäisen sokeuden syistä on niin sanottu Leberin atrofia, joka on itse asiassa geenimutaatio. Tähän mennessä tutkijat ovat palauttaneet näkökyvyt 80 sokealle käyttämällä modifioitua adenovirusta, joka toimitti "toimivan" geenin silmäkudokseen. Muuten, muutama vuosi sitten tutkijat onnistuivat parantamaan kokeellisten apinoiden värisokeutta viemällä terveen ihmisen geenin eläimen silmän verkkokalvoon. Ja viime aikoina tällainen leikkaus mahdollisti värisokeuden parantamisen ensimmäisillä potilailla.

Ilmeisesti geenitietojen välitystapa virusten avulla on optimaalinen, koska virukset itse löytävät kohteensa kehosta (herpesvirus löytää varmasti hermosolut ja hepatiittivirus maksan). Tällä geeninsiirtomenetelmällä on kuitenkin merkittävä haittapuoli - virukset ovat immunogeenejä, mikä tarkoittaa, että jos ne joutuvat elimistöön, immuunijärjestelmä voi tuhota ne ennen kuin ne ehtivät toimia, tai jopa aiheuttaa kehon voimakkaita immuunivasteita. huonontaa terveydentilaa.

On toinenkin tapa toimittaa geenimateriaalia. Se on pyöreä DNA-molekyyli tai plasmidi. Se kiertyy täydellisesti ja tulee erittäin kompaktiksi, minkä ansiosta tutkijat voivat "pakkaa" sen kemialliseen polymeeriin ja viedä sen soluun. Toisin kuin virus, plasmidi ei aiheuta immuunivastetta kehossa. Tämä menetelmä on kuitenkin vähemmän sopiva, koska 14 päivää myöhemmin plasmidi poistetaan solusta ja proteiinin tuotanto pysähtyy. Toisin sanoen tällä tavalla geeniä täytyy viedä sisään pitkään, kunnes solu "palautuu".

Siten nykyaikaisilla tiedemiehillä on kaksi tehokasta menetelmää geenien toimittamiseen "sairaisiin" soluihin, ja virusten käyttö näyttää olevan edullisempaa. Joka tapauksessa lopullisen päätöksen tietyn menetelmän valinnasta tekee lääkäri potilaan kehon reaktion perusteella.

Geeniterapian kohtaamat ongelmat

Voidaan päätellä, että geeniterapia on vähän tutkittu lääketieteen ala, johon liittyy suuri määrä epäonnistumisia ja sivuvaikutuksia, ja tämä on sen valtava haittapuoli. On kuitenkin myös eettinen kysymys, koska monet tutkijat vastustavat kategorisesti puuttumista ihmiskehon geneettiseen rakenteeseen. Siksi sukusolujen käyttö geeniterapiassa on nykyään kansainvälinen kielto, kuten myös istutusta edeltävien sukusolujen käyttö. Tämä tehdään ei-toivottujen geenimuutosten ja mutaatioiden estämiseksi jälkeläisissämme.

Muuten geeniterapia ei riko mitään eettisiä normeja, koska se on suunniteltu taistelemaan vakavia ja parantumattomia sairauksia vastaan, joissa virallinen lääketiede on yksinkertaisesti voimaton. Ja tämä on geeniterapian tärkein etu.
Pidä itsestäsi huolta!

"Lapsellasi on geneettinen sairaus" kuulostaa lauseelta. Mutta hyvin usein geneetikot voivat auttaa merkittävästi sairasta lasta ja jopa täysin kompensoida joitain sairauksia. NOIN nykyaikaiset mahdollisuudet hoito kertoo Pokrovskyn lääketieteellisen keskuksen PBSK Bulatnikova neurologi-geneetikko Maria Alekseevna.

Kuinka yleisiä geneettiset sairaudet ovat?

Molekyylidiagnostiikan leviämisen myötä havaittiin, että geneettisten sairauksien määrä on paljon suurempi kuin aiemmin on ajateltu. Kuten kävi ilmi, monilla sydänsairauksilla, epämuodostumilla ja neurologisilla poikkeavuuksilla on geneettinen syy. Tässä tapauksessa puhun nimenomaan geneettisistä sairauksista (en alttiuksista), eli sairauksista, jotka johtuvat yhden tai useamman geenin mutaatiosta (hajoamisesta). Tilastojen mukaan Yhdysvalloissa jopa kolmasosa neurologisista potilaista on sairaaloissa geneettisten häiriöiden vuoksi. Tällaisia ​​johtopäätöksiä ei johtanut pelkästään molekyyligenetiikan nopea kehitys ja geneettisen analyysin mahdollisuudet, vaan myös uusien hermokuvausmenetelmien, kuten MRI, ilmaantuminen. MRI voi määrittää, mikä aivojen alue aiheuttaa häiriön lapsella ja usein milloin synnytystrauma löydämme muutoksia rakenteissa, joihin synnytyksessä ei voinut vaikuttaa, silloin syntyy oletus taudin geneettisestä luonteesta, elinten väärästä muodostumisesta. Tuoreiden tutkimusten tulosten mukaan vaikeidenkin ehjällä genetiikassa tapahtuvien synnytysten vaikutukset voidaan kompensoida ensimmäisten elinvuosien aikana.

Mitä tieto taudin geneettisestä luonteesta antaa?

Tietoa geneettisistä syistä sairaudet eivät ole läheskään hyödyttömiä - tämä ei ole lause, vaan tapa löytää oikea tapa hoitaa ja korjata rikkomus. Monia sairauksia nykyään hoidetaan ja onnistuneesti, toisille geneetikot voivat tarjota tehokkaampia hoitomenetelmiä, jotka parantavat merkittävästi lapsen elämänlaatua. Tietysti on myös sellaisia ​​häiriöitä, joita lääkärit eivät vielä voi voittaa, mutta tiede ei pysy paikallaan, ja uusia hoitomenetelmiä ilmaantuu joka päivä.

Käytännössäni oli yksi hyvin tyypillinen tapaus. 11-vuotias lapsi kääntyi neurologin puoleen aivohalvauksen vuoksi. Omaisia ​​tutkittaessa ja haastateltaessa heräsi epäilys taudin geneettisyydestä, mikä vahvistui. Tämän lapsen onneksi tunnistettu sairaus hoidetaan jo tässä iässä ja hoitotaktiikkojen muutoksen avulla lapsen kuntoon saatiin merkittävä parannus.

Tällä hetkellä geneettisten sairauksien määrä, joiden ilmenemismuotoja voidaan kompensoida, kasvaa jatkuvasti. Tunnetuin esimerkki on fenyyliketonuria. Se ilmenee kehityksen viivästymisenä, oligofreniana. Kun fenyylialaniiniton ruokavalio määrätään ajoissa, lapsi kasvaa täysin terveeksi, ja 20 vuoden kuluttua ruokavalion vakavuutta voidaan vähentää. (Jos synnytät äitiyssairaalassa tai terveyskeskuksessa, vauvasi testataan fenyyliketonurian esiintymisen varalta ensimmäisinä elinpäivinä).

Tällaisten sairauksien määrä on lisääntynyt huomattavasti. Leusinoosi kuuluu myös aineenvaihduntasairauksien ryhmään. Tässä taudissa hoito tulee määrätä ensimmäisten elinkuukausien aikana (on erittäin tärkeää olla myöhässä), koska myrkylliset aineenvaihduntatuotteet johtavat hermokudoksen vaurioitumiseen nopeammin kuin fenyyliketonuriassa. Valitettavasti, jos sairaus määritetään kolmen kuukauden iässä, sen ilmenemismuotoja ei voida täysin kompensoida, mutta lapsen elämänlaatua on mahdollista parantaa. Tietenkin haluaisimme, että tämä sairaus sisällytetään seulontaohjelmaan.

Syy neurologiset häiriöt usein esiintyy melko heterogeenisiä geneettisiä vaurioita, juuri koska niitä on monia, on niin vaikeaa luoda seulontaohjelmaa kaikkien tunnettujen sairauksien oikea-aikaiseen havaitsemiseen.

Näitä ovat esimerkiksi Pompen, Groverin, Felidbacherin, Rettin oireyhtymä jne. Taudin lievempiä tapauksia on monia.

Sairauden geneettisen luonteen ymmärtäminen mahdollistaa hoidon ohjaamisen häiriöiden syyyn, ei vain niiden kompensointiin, mikä mahdollistaa monissa tapauksissa vakavan menestyksen saavuttamisen ja jopa vauvan parantamisen.

Mitkä oireet voivat viitata taudin geneettiseen luonteeseen?

Ensinnäkin tämä on viivästynyt lapsen kehitys, mukaan lukien kohdunsisäinen (50-70 % joidenkin arvioiden mukaan), myopatiat, autismi, epileptiset kohtaukset, joita ei voida hoitaa, kaikki epämuodostumat sisäelimet. Aivohalvauksen syy voi olla myös geneettiset häiriöt, yleensä tällaisissa tapauksissa lääkärit puhuvat taudin epätyypillisestä kulusta. Jos lääkärisi suosittelee geneettistä tutkimusta, älä viivyttele sitä, tässä tapauksessa aika on erittäin arvokasta. Jäätyneet raskaudet, tavanomaiset keskenmenot, mukaan lukien sukulaisten keskenmenot, voivat myös viitata geneettisten poikkeavuuksien mahdollisuuteen. On suuri pettymys, kun sairaus todetaan liian myöhään eikä sitä voida enää korjata.

Jos tautia ei hoideta, pitääkö vanhempien tietää siitä?

Lapsen sairauden geneettisen luonteen tunteminen auttaa välttämään muiden sairaiden lasten ilmestymistä tähän perheeseen. Tämä on luultavasti tärkein syy, miksi geenineuvonnassa kannattaa käydä raskauden suunnitteluvaiheessa, jos jollain lapsista on epämuodostumia tai vakavia sairauksia. Nykytiede mahdollistaa sekä synnytystä edeltävän että pre-implantaation geneettisen diagnoosin, jos on tietoa sairaudesta, jonka riski on olemassa. Tarkista tässä vaiheessa kaikki mahdolliset geneettisiä sairauksia ei heti mahdollista. Edes terveet perheet, joissa molemmat vanhemmat eivät ole kuulleet sairauksista, eivät ole immuuneja geneettisistä poikkeavuuksista kärsivien lasten ilmaantumiselle. Resessiiviset geenit voivat siirtyä kymmenien sukupolvien kautta, ja teidän parissanne on tapana puoliskonsa (katso kuva).

Onko aina tarpeen kääntyä geneetikon puoleen?

Sinun on tehtävä geneettinen tutkimus, jos sinulla on ongelmia, jos sinulla tai lääkärilläsi on epäilyksiä. Tervettä lasta ei tarvitse varmuuden vuoksi tutkia. Monet sanovat käyneensä kaikki seulonnat raskauden aikana ja kaikki oli kunnossa, mutta tässä... Tässä tapauksessa sinun on ymmärrettävä, että seulontatutkimuksilla pyritään tunnistamaan (ja erittäin tehokkaita) yleisimmät geneettiset sairaudet - Down, Patau- ja Edwardsin sairauksia, yksittäisten geenien mutaatioita, joista käsiteltiin edellä, ei selvitetä tällaisen tutkimuksen aikana.

Mikä on keskuksesi etu?

Jokaisella geenikeskuksella on oma erikoisalansa, pikemminkin siinä työskentelevien lääkäreiden erikoistuminen. Minä esim. lasten neurologi ensimmäisessä koulutuksessa. Meillä on myös geneetikko, joka on erikoistunut raskausongelmiin. Maksullisen keskuksen etuna on lääkärin kyky omistaa enemmän aikaa potilaalleen (vastaanotto kestää kaksi tuntia ja ratkaisun etsiminen ongelmaan jatkuu yleensä sen jälkeen). Genetiikkaa ei tarvitse pelätä, tämä on vain asiantuntija, joka voi tehdä diagnoosin, jonka avulla voit parantaa toivottomalta vaikuttavaa sairautta.

"Terveyslehti tuleville vanhemmille", nro 3 (7), 2014

Genetiikka Israelissa kehittyy nopeasti, on olemassa progressiivisia menetelmiä perinnöllisten sairauksien diagnosointi ja hoito. Erikoistutkimuksen valikoima laajenee jatkuvasti, laboratoriokanta kasvaa ja lääkintähenkilöstö parantaa pätevyyttään. Kyky diagnosoida mahdollisimman varhain ja aloittaa perinnöllisten poikkeavuuksien monimutkainen hoito tekee lasten hoidosta Israelissa suosituimman ja tehokkaimman.

Geneettisten sairauksien diagnoosi

Perinnöllisten sairauksien hoito voi olla radikaalia ja lievittävää, mutta ensin on tehtävä tarkka diagnoosi. Uusimpien tekniikoiden käytön ansiosta Tel Aviv Sourasky Medical Centerin (Ichilov Clinic) asiantuntijat tekevät diagnoosin, tekevät tarkan diagnoosin ja antavat kattavat suositukset jatkohoitosuunnitelmasta.

On ymmärrettävä, että jos radikaali puuttuminen on mahdotonta, lääkäreiden ponnistelut tähtäävät pienen potilaan elämänlaadun parantamiseen: sosiaalinen sopeutuminen, elintoimintojen palauttaminen, ulkoisten vikojen korjaaminen jne. Oireiden lievitys, seuraavien vaiheiden kartoittaminen ja myöhempien terveysmuutosten ennustaminen ovat kaikki mahdollisia vaiheen jälkeen tarkka diagnoosi. Voit suorittaa viipymättä tutkimuksen ja vahvistaa geneettisen poikkeavuuden esiintymisen Ichilov-klinikalla, minkä jälkeen potilaalle määrätään kattava hoito tunnistettuun sairauteen.

Sourasky Center tarjoaa paitsi lasten, myös tulevien vanhempien ja raskaana olevien naisten testaamista ja tutkimista. Tällainen tutkimus on tarkoitettu erityisesti henkilöille, joilla on monimutkainen henkilökohtainen tai perhehistoria. Tutkimus osoittaa terveiden jälkeläisten syntymän todennäköisyyden asteen, jonka jälkeen lääkäri määrittää lisähoitotoimenpiteet. Perinnöllisten poikkeavuuksien siirtymisen riski lapselle on määritetty mahdollisimman tarkasti uusimpien teknologioiden avulla.

Perinnöllisistä poikkeavuuksista kärsiville lapsille ja pariskunnille, jotka odottavat lasta, joilla on perinnöllisiä poikkeavuuksia, määrätään monimutkaista hoitoa jo anamneesin keräämisen ja diagnoosin vaiheessa.

Lasten geneettinen diagnostiikka Ichilovissa

Jopa 6 %:lla vastasyntyneistä on perinnöllisiä kehityshäiriöitä, joillain lapsilla merkkejä geneettisistä häiriöistä havaitaan myöhemmin. Joskus riittää, että vanhemmat tietävät olemassa olevasta vaarasta välttääkseen lapselle vaarallisia tilanteita. Johtavien israelilaisten asiantuntijoiden geneettiset konsultaatiot auttavat määrittämään poikkeavuuksien esiintymisen varhaisessa vaiheessa ja aloittamaan hoidon ajoissa.

Näitä ovat seuraavat lasten sairaudet:

• vika tai useita epämuodostumia ja poikkeavuuksia (hermoputken viat, huulihalkio, sydänvauriot);
• kehitysvammaisuus, kuten autismi, muut tuntemattoman etymologiset kehitysvammat, lapsen reagoimattomuus oppimiseen;
• rakenteellinen synnynnäisiä epämuodostumia aivot;
• sensoriset ja aineenvaihduntahäiriöt;
• diagnosoidut ja tuntemattomat geneettiset poikkeavuudet;
• kromosomipoikkeavuuksia.

Joukossa synnynnäiset sairaudet tunnistaa tietyn geenin mutaatiot, jotka siirtyvät sukupolvelta toiselle. Näitä ovat talassemia, kystinen fibroosi, jotkin myopatioiden muodot. Muissa tapauksissa perinnölliset poikkeamat johtuvat kromosomien lukumäärän tai rakenteen muutoksesta. Lapsi voi periä tällaisen mutaation yhdeltä vanhemmalta tai se voi tapahtua spontaanisti kohdunsisäisen kehityksen vaiheessa. Hyvä esimerkki kromosomihäiriö on Downin tauti tai retinoblastooma.

Ichilov Medical Center käyttää lasten perinnöllisten vikojen varhaiseen diagnosointiin erilaisia ​​menetelmiä laboratoriotutkimus:

• molekyyli, joka mahdollistaa sikiön kohdunsisäisen kehityksen vaiheessa poikkeaman havaitsemisen DNA:ssa;
• sytogeneettinen, jossa tutkitaan kromosomeja eri kudoksissa;
• biokemialliset, aineenvaihdunnan poikkeamat kehossa;
• kliininen, mikä auttaa selvittämään esiintymisen syitä, suorittamaan hoitoa ja ehkäisyä.

Paitsi määränpää monimutkainen hoito ja geneettisen sairauden kulun seurantaan lääkäreiden tehtävänä on ennustaa taudin esiintyminen tulevaisuudessa.

Lasten geneettisten sairauksien hoito

Lasten hoito Israelissa koostuu monista toiminnoista. Ensinnäkin laboratoriokokeet suoritetaan ensisijaisen diagnoosin vahvistamiseksi tai tekemiseksi. Vanhemmille tarjotaan innovatiivisimpia menetelmiä teknologinen kehitys geneettisten mutaatioiden määritelmä.

Kaikkiaan tieteen tiedossa on tällä hetkellä 600 geneettistä poikkeavaa, joten lapsen oikea-aikainen seulonta mahdollistaa taudin tunnistamisen ja pätevän hoidon aloittamisen. Vastasyntyneen geneettinen testaus on yksi syistä, miksi naiset haluavat synnyttää Ichilovin (Sourasky) klinikalla.

Viime aikoina perinnöllisten sairauksien hoitoa pidettiin siksi toivottomana liiketoimintana geneettinen sairaus pitää lauseena. Tällä hetkellä huomattava edistys on havaittavissa, tiede ei pysähdy paikallaan, ja Israelin geneetikot tarjoavat uusimmat suunnitelmat tällaisten poikkeamien hoito lapsen kehityksessä.

Geneettiset sairaudet ovat ominaisuuksiltaan hyvin heterogeenisiä, joten hoito määrätään ottaen huomioon kliiniset ilmentymät ja potilaan yksilölliset parametrit. Monissa tapauksissa etusija annetaan laitoshoitoa. Lääkäreiden tulee pystyä suorittamaan pienin potilaan laajin tutkimus, valita lääkehoito ja tarvittaessa suorittaa leikkaus.

Hormonaalisen ja immuunihoidon oikea valinta edellyttää potilaan kattavaa tutkimusta ja huolellista seurantaa. Myös hoitoajan ehdot ovat yksilöllisiä lapsen kunnosta ja iästä riippuen. Joissakin tapauksissa vanhemmat saavat yksityiskohtainen suunnitelma lisätoimenpiteitä ja potilaan seurantaa. Lapselle valitaan lääkkeet sairauden oireiden lievittämiseksi, ruokavalioon ja fysioterapiaan.

Hoitoprosessin pääsuunnat Sourasky Centerissä

Lasten geneettisten poikkeavuuksien hoito on monimutkainen ja pitkä prosessi. Joskus on mahdotonta parantaa tällaisia ​​vaivoja kokonaan, mutta hoito suoritetaan kolmeen pääsuuntaan.

• Etiologinen menetelmä on tehokkain, ja se on suunnattu terveyshäiriöiden syihin. Uusin geenikorjausmenetelmä koostuu vaurioituneen DNA-segmentin eristämisestä, kloonaamisesta ja terveen komponentin viemisestä alkuperäiselle paikalleen. Tämä on lupaavin ja innovatiivisin tapa käsitellä perinnöllisiä terveysongelmia. Nykyään tehtävää pidetään erittäin vaikeana, mutta sitä käytetään jo useisiin indikaatioihin.
• Patogeneettinen menetelmä vaikuttaa kehossa tapahtuviin sisäisiin prosesseihin. Tässä tapauksessa on vaikutusta patologiseen genomiin, kaikkien säätö saavutettavilla tavoilla potilaan fysiologinen ja biokemiallinen tila.
• Oireellinen altistusmenetelmä on tarkoitettu poistamaan kipu-oireyhtymä, negatiivisia olosuhteita ja esteitä taudin kehittymiselle. Tätä suuntaa käytetään yksinään tai yhdessä muiden hoitomuotojen kanssa, mutta tunnistettujen geenihäiriöiden tapauksessa se on aina määrätty. Farmakologia tarjoaa laajan valikoiman terapeuttisia lääkkeitä, jotka voivat lievittää sairauksien ilmenemismuotoja. Nämä ovat kouristuslääkkeitä, kipulääkkeitä, rauhoittavia lääkkeitä ja muita lääkkeitä, joita lapselle tulee antaa vasta lääkärin vastaanoton jälkeen.
• Kirurginen menetelmä on välttämätön lapsen kehon ulkoisten vikojen ja sisäisten poikkeavuuksien korjaamiseksi. Kirurgisen toimenpiteen indikaatiot määrätään erittäin huolellisesti. Joskus se kestää kauan alustava kysely ja hoito pienen potilaan valmistelemiseksi leikkausta varten.

Positiivisena esimerkkinä lasten hoidosta Israelissa voidaan mainita tilastot yleisestä geneettisestä sairaudesta - autismista. Ichilov-Sourasky-sairaalassa poikkeavuuksien varhainen havaitseminen (6 kuukauden iästä alkaen) mahdollisti 47 %:lla näistä lapsista normaalin kehityksen tulevaisuudessa. Muilla tutkituilla lapsilla havaittuja rikkomuksia lääkärit pitivät merkityksettöminä, ei vaadi lääketieteellistä väliintuloa.

Vanhempia kehotetaan olemaan panikoimatta, kun ahdistuneisuusoireita tai ilmeisten poikkeamien esiintyminen lasten terveydessä. Yritä ottaa yhteyttä klinikalle mahdollisimman pian, saada suosituksia ja kattavaa neuvontaa jatkotoimenpiteistä.

Koti " synnytyksen jälkeinen aika » Geneettisten sairauksien hoito. Geeniterapia: kuinka geneettisiä sairauksia hoidetaan Onko mahdollista parantaa geneettisiä sairauksia?