ריפוי גנטי הוא אחד מתחומי הרפואה המתפתחים במהירות, הכולל טיפול באדם על ידי החדרת גנים בריאים לגוף. יתרה מכך, לדברי המדענים, בעזרת ריפוי גנטי ניתן להוסיף את הגן החסר, לתקן או להחליפו, ובכך לשפר את תפקוד הגוף ברמה התאית ולנרמל את מצבו של המטופל.

לדברי מדענים, 200 מיליון תושבי כדור הארץ הם מועמדים פוטנציאליים לטיפול גנטי כיום, והנתון הזה גדל בהתמדה. וזה מאוד משמח שכמה אלפי חולים כבר קיבלו טיפול במחלות חשוכות מרפא במסגרת ניסויים מתמשכים.

במאמר זה נדבר על המשימות שהריפוי הגנטי מציב לעצמו, באילו מחלות ניתן לטפל בשיטה זו, ואילו בעיות נאלצים להתמודד מדענים.

היכן משתמשים בריפוי גנטי?

בתחילה, ריפוי גנטי נוצר כדי להילחם במחלות תורשתיות קשות כמו מחלת הנטינגטון, סיסטיק פיברוזיס (סיסטיק פיברוזיס) וכמה מחלות זיהומיות. עם זאת, שנת 1990, כאשר מדענים הצליחו לתקן גן פגום, ועל ידי הכנסתו לגוף המטופל, כדי להביס את סיסטיק פיברוזיס, הפך למהפכני באמת בתחום הריפוי הגנטי. מיליוני אנשים ברחבי העולם קיבלו תקווה לטיפול במחלות שבעבר נחשבו חשוכות מרפא. ולמרות שטיפול כזה נמצא ממש בתחילת התפתחותו, הפוטנציאל שלו מפתיע אפילו בעולם המדעי.

אז, למשל, בנוסף לסיסטיק פיברוזיס, מדענים מודרניים השיגו הצלחה במאבק נגד מחלות כאלה. פתולוגיות תורשתיותכמו המופיליה, אנזימופתיה וחוסר חיסוני. יתר על כן, ריפוי גנטי מאפשר לך להילחם בכמה סוגי סרטן, כמו גם פתולוגיות לב, מחלות של מערכת העצבים ואפילו פציעות, למשל, נזק עצבי. לפיכך, ריפוי גנטי עוסק במחלות בעלות מהלך חמור ביותר, המובילות למוות מוקדם ולעיתים אין להן טיפול אחר מלבד ריפוי גנטי.

העיקרון של ריפוי גנטי

כפי ש חומר פעילרופאים משתמשים במידע גנטי, או ליתר דיוק, מולקולות הנושאות מידע כזה. פחות נפוץ, חומצות גרעין RNA משמשות לכך, ולעתים קרובות יותר בתאי DNA.

לכל תא כזה יש מה שנקרא "קסרוקס" - מנגנון שבאמצעותו הוא מתרגם מידע גנטי לחלבונים. תא שיש לו את הגן הנכון וה-xerox עובד ללא כשלים הוא תא בריא מנקודת מבט של ריפוי גנטי. לכל תא בריא יש ספרייה שלמה של גנים מקוריים, שבהם הוא משתמש לעבודה נכונה ומתואמת של האורגניזם כולו. אולם, אם מסיבה כלשהי אבד גן חשוב, לא ניתן לשחזר אובדן כזה.

זה גורם להתפתחות של מחלות גנטיות קשות, כמו דושן מיודיסטרופיה (עם זה החולה מתקדם לשיתוק שרירים, וברוב המקרים הוא לא חי עד גיל 30, גוסס מדום נשימה). או פחות קטלני. לדוגמה, "שבירה" של גן מסוים מובילה לכך שהחלבון מפסיק לבצע את תפקידיו. וזה גורם להתפתחות של המופיליה.

בכל אחד מהמקרים הללו נחלץ לעזרה ריפוי גנטי, שתפקידו להעביר עותק תקין של הגן לתא חולה ולהכניסו ל"מכונת צילום" של התא. במקרה זה, עבודת התא תשתפר, ואולי תפקודו של האורגניזם כולו ישוחזר, שבזכותו אדם ייפטר ממחלה קשה ויוכל להאריך את חייו.

באילו מחלות טיפול גנטי מטפל?

איך ריפוי גנטי באמת עוזר לאדם? לפי מדענים, יש בעולם כ-4,200 מחלות הנובעות מתפקוד לקוי של גנים. בהקשר זה, הפוטנציאל של תחום הרפואה הזה הוא פשוט מדהים. עם זאת, הרבה יותר חשוב מה הרופאים הצליחו להשיג היום. כמובן, יש מספיק קשיים בדרך, אבל גם היום אנחנו יכולים לייחד מספר ניצחונות מקומיים.

לדוגמה, מדענים מודרניים מפתחים גישות לטיפול במחלות לב כלילית באמצעות גנים. אבל זו מחלה נפוצה להפליא שמשפיעה רבות עוד אנשיםמאשר פתולוגיות מולדות. בסופו של דבר, האדם מתמודד עם מחלה איסכמית, מוצא את עצמו במצב שבו הישועה היחידה עבורו יכולה להיות ריפוי גנטי.

יתרה מכך, כיום, בעזרת גנים, מטפלים בפתולוגיות הקשורות לפגיעה במערכת העצבים המרכזית. מדובר במחלות כמו טרשת צדדית אמיוטרופית, מחלת אלצהיימר או מחלת פרקינסון. מעניין לציין כי לטיפול במחלות אלו משתמשים בנגיפים הנוטים לתקוף את מערכת העצבים. לכן, בעזרת נגיף ההרפס, מועברים ציטוקינים וגורמי גדילה למערכת העצבים, אשר מאטים את התפתחות המחלה. זוהי דוגמה מצוינת לאופן שבו מעובד נגיף פתוגני שבדרך כלל גורם למחלה תנאי מעבדה, נטולת חלבונים הנושאים את המחלה, ומשמשת כקסטה המעבירה חומרי ריפוי לעצבים ובכך פועלת לטובת הבריאות, מאריכה חיי אדם.

מחלה תורשתית חמורה נוספת היא כולסטרולמיה, המובילה את הגוף לחוסר יכולת לווסת את הכולסטרול, כתוצאה מכך שומנים מצטברים בגוף, והסיכון להתקפי לב ושבץ מוחי עולה. כדי להתמודד עם בעיה זו, מומחים מסירים חלק מהכבד מהמטופל ומתקנים את הגן הפגוע, ומפסיקים הצטברות נוספת של כולסטרול בגוף. לאחר מכן שמים את הגן המתוקן בנגיף הפטיטיס מנוטרל, ובעזרתו הוא נשלח חזרה לכבד.

קרא גם:

יש גם התפתחויות חיוביות במאבק באיידס. זה לא סוד שהאיידס נגרם על ידי נגיף הכשל החיסוני האנושי, אשר הורס את מערכת החיסון ופותח את השער לגוף קטלני. מחלות מסוכנות. מדענים מודרניים כבר יודעים לשנות גנים כך שיפסיקו להחליש את מערכת החיסון ויתחילו לחזק אותה כדי להתמודד עם הנגיף. גנים כאלה מוכנסים דרך הדם, דרך העירוי שלו.

ריפוי גנטי פועל נגד מחלת הסרטןבמיוחד נגד סרטן העור (מלנומה). הטיפול בחולים כאלה כרוך בהחדרת גנים עם גורמי נמק גידולים, כלומר. גנים המכילים חלבון אנטי גידולי. יתרה מכך, כיום נערכים ניסויים לטיפול בסרטן המוח, כאשר לחולים חולים מוזרקים גן המכיל מידע להגברת הרגישות של תאים ממאירים לתרופות המשמשות.

מחלת גושה היא מחלה תורשתית קשה הנגרמת ממוטציה של גן המדכא את ייצורו של אנזים מיוחד - גלוקוצרברוסידאז. אצל אנשים הסובלים ממחלה חשוכת מרפא זו, הטחול והכבד מוגדלים, וככל שהמחלה מתקדמת, העצמות מתחילות להתפרק. מדענים כבר הצליחו בניסויים על הכנסת גן המכיל מידע על ייצור האנזים הזה לגוף של חולים כאלה.

והנה עוד דוגמה. אין זה סוד שאדם עיוור מאבד את היכולת לתפוס דימויים ויזואליים למשך שארית חייו. אחת הסיבות עיוורון מולדנחשבת מה שנקרא ניוון לבר, שהיא, למעשה, מוטציה גנטית. עד כה, מדענים החזירו את יכולות הראייה ל-80 אנשים עיוורים באמצעות אדנוווירוס שונה שהעביר גן "עובד" לרקמת העין. אגב, לפני כמה שנים הצליחו מדענים לרפא עיוורון צבעים בקופי ניסוי על ידי החדרת גן אנושי בריא לרשתית העין של חיה. ולאחרונה, ניתוח כזה אפשר לרפא עיוורון צבעים אצל החולים הראשונים.

באופן מובן, השיטה של ​​העברת מידע גנים באמצעות וירוסים היא האופטימלית ביותר, שכן הנגיפים עצמם מוצאים את מטרותיהם בגוף (נגיף ההרפס בהחלט ימצא נוירונים, וירוס הפטיטיס ימצא את הכבד). למרות זאת, השיטה הזאתלאספקת גנים יש חסרון משמעותי - וירוסים הם אימונוגנים, כלומר אם הם חודרים לגוף, הם יכולים להיהרס על ידי המערכת החיסונית לפני שהם מספיקים לעבוד, או אפילו לגרום לתגובות חיסוניות חזקות של הגוף, רק מחמירות את המצב של בְּרִיאוּת.

יש דרך אחרת להעביר חומר גנים. זוהי מולקולת DNA מעגלית או פלסמיד. הוא מתגלגל בצורה מושלמת, הופך להיות קומפקטי מאוד, מה שמאפשר למדענים "לארוז" אותו לפולימר כימי ולהכניס אותו לתא. שלא כמו וירוס, פלסמיד אינו גורם תגובה חיסוניתאורגניזם. עם זאת, שיטה זו פחות מתאימה, כי 14 ימים לאחר מכן, הפלסמיד מוסר מהתא וייצור החלבון נפסק. כלומר, בדרך זו יש להחדיר את הגן לאורך זמן, עד שהתא "מתאושש".

לפיכך, למדענים מודרניים יש שתי שיטות חזקות להעברת גנים לתאים "חולים", ונראה שהשימוש בנגיפים עדיף יותר. בכל מקרה, ההחלטה הסופית על בחירת שיטה מסוימת נעשית על ידי הרופא, על סמך תגובת הגוף של המטופל.

בעיות עימן ריפוי גנטי

ניתן להסיק כי ריפוי גנטי הוא תחום שנלמד מעט ברפואה, הקשור למספר רב של כשלים ותופעות לוואי, וזה החיסרון העצום שלו. עם זאת, יש גם בעיה אתית, מכיוון שמדענים רבים מתנגדים באופן מוחלט להתערבות במבנה הגנטי של גוף האדם. לכן יש היום איסור בינלאומי על שימוש בתאי נבט בריפוי גנטי, כמו גם בתאי נבט טרום השרשה. זה נעשה על מנת למנוע שינויים ומוטציות לא רצויות בגנים אצל צאצאינו.

אחרת, הריפוי הגנטי אינו מפר שום סטנדרטים אתיים, משום שהוא נועד להילחם במחלות קשות וחשוכות מרפא, שבהן הרפואה הרשמית פשוט חסרת אונים. וזה היתרון החשוב ביותר של ריפוי גנטי.
תשמור על עצמך!

ריפוי גנטי במובן הרחב של המילה פירושו טיפול באמצעות החדרת רצפי DNA סמנטיים לרקמות או תאים של מטופל. בתחילה, ריפוי גנטי נתפס כדרך לתקן פגם בגן.

מחקרים נוספים תיקנו את הרעיונות הללו. התברר שהרבה יותר קל לתקן לא את הפגם בגן עצמו, אלא לתקן אותו על ידי החדרת גן מתפקד במלואו לגוף החולה. התברר שטיפול גנטי צריך להתבצע אך ורק ברקמות סומטיות, טיפול גנטי ברמת נבט ותאי נבט הוא מאוד בעייתי וכמעט לא ריאלי. הסיבה לכך היא הסכנה האמיתית של סתימת מאגר הגנים במבני גנים מלאכותיים לא רצויים או החדרת מוטציות עם השלכות בלתי צפויות על עתיד האנושות (פר. אנדרסון, ט. קאסקי, פר. קולינס וכו'). לבסוף, המתודולוגיה המעשית של ריפוי גנטי הוכחה כמתאימה לטיפול לא רק במחלות תורשתיות מונוגניות, אלא גם במחלות נפוצות, כגון גידולים ממאירים, צורות קשות של זיהומים ויראליים, איידס, מחלות לב וכלי דם ועוד.

הניסויים הקליניים הראשונים של שיטות ריפוי גנטי בוצעו ב-22 במאי 1989 במטרה לסמן גנטי של לימפוציטים חודרים לגידול במקרה של מלנומה פרוגרסיבית. המחלה התורשתית המונוגנית הראשונה שעבורה יושמו שיטות ריפוי גנטי הייתה כשל חיסוני תורשתי שנגרם על ידי מוטציה בגן אדנוזין דמינאז. במחלה זו מצטבר בדם של חולים ריכוז גבוה של 2-דאוקסיאדנוזין, בעל השפעה רעילה על לימפוציטים מסוג T ו-B, וכתוצאה מכך נוצר כשל חיסוני משולב חמור. 14 בספטמבר 1990 בבת'סדה (ארה"ב) ילדה בת 4 שסובלת מזה מספיקה מחלה נדירה(1:100,000), הושתלו לימפוציטים משלה, שעברו טרנספורמציה אקס-ויבו עם הגן ADA (גן ADA + גן סמן peo + וקטור רטרו-ויראלי). ההשפעה הטיפולית נצפתה במשך מספר חודשים, ולאחר מכן ההליך חזר על עצמו במרווח של 3-5 חודשים. במהלך 3 שנות טיפול, בוצעו בסך הכל 23 עירויים תוך ורידי של לימפוציטים שעברו טרנספורמציה של ADA. כתוצאה מהטיפול, חל שיפור משמעותי במצבו של המטופל.

מחלות תורשתיות מונוגניות אחרות שעבורן כבר קיימים פרוטוקולים מאושרים רשמית והחלו ניסויים קליניים כוללים היפרכולסטרולמיה משפחתית(1992), המופיליה B (1992), סיסטיק פיברוזיס (1993), מחלת גושה (1993). עד 1993 אושרו 53 פרויקטים לניסויים קליניים של מבנים מהונדסים גנטית בארה"ב בלבד. עד 1995, מספר הפרויקטים הללו בעולם גדל ל-100, ויותר מ-400 חולים היו מעורבים ישירות במחקרים אלו. יחד עם זאת, אפילו המחקרים של היום על ריפוי גנטי לוקחים בחשבון שההשלכות של מניפולציה של גנים או DNA רקומביננטי in vivo אינן מובנות היטב. לכן, בעת פיתוח תכניות ריפוי גנטי, נושאי הבטיחות ביישום משטרי הטיפול הן עבור המטופל עצמו והן עבור האוכלוסייה כולה הם בעלי חשיבות מהותית.

תכנית הריפוי הגנטי לניסויים קליניים כוללת את הסעיפים הבאים: ביסוס בחירת הנוזולוגיה למהלך הריפוי הגנטי; קביעת סוג התאים הנתונים לשינוי גנטי; תכנית לבניית DNA אקסוגני; ביסוס הבטיחות הביולוגית של מבנה הגן שהוצג, כולל ניסויים בתרביות תאים וחיות מודל; פיתוח הליך להעברתו לתאי המטופל; שיטות לניתוח הביטוי של גנים שהוכנסו; הערכת ההשפעה הקלינית (הטיפולית); אפשרי תופעות לוואיודרכים למנוע אותם.

באירופה, פרוטוקולים כאלה נערכים ומאושרים בהתאם להמלצות קבוצת העבודה האירופית להעברת גנים ותרפיה גנטית. המרכיב החשוב ביותר בתוכנית הריפוי הגנטי הוא ניתוח ההשלכות של ההליכים. התנאי המכריע לריפוי גנטי מוצלח הוא הבטחת מסירה יעילה, כלומר טרנספקציה או התמרה (בעת שימוש בוקטורים ויראליים) של גן זר לתאי מטרה, הבטחת התמדה שלו לטווח ארוך בתאים אלו ויצירת תנאים לעבודה מלאה, כלומר. ביטוי. המפתח להתמדה ארוכת טווח של DNA זר בתאים המקבלים הוא שילובו בגנום, כלומר בתאי ה-DNA של המארח. השיטות העיקריות להעברת גנים זרים לתאים מחולקות לכימיקלים, פיזיקליים וביולוגיים. עיצוב וקטורים המבוססים על וירוסים הוא התחום המעניין והמבטיח ביותר של ריפוי גנטי.

הופעתן של טכנולוגיות חדשות ביסודו המאפשרות לתפעל באופן אקטיבי גנים ושבריהם ולהבטיח מסירה ממוקדת של בלוקים חדשים של מידע גנטי לאזורים מוגדרים בגנום חוללה מהפכה בביולוגיה וברפואה. במקרה זה, הגן עצמו מתחיל יותר ויותר לפעול כתרופה המשמשת לטיפול במחלות שונות. לא רחוק הוא השימוש בריפוי גנטי כדי להילחם במחלות מולטי-פקטוריאליות. אפילו עכשיו, ברמת הידע הנוכחית שלנו על הגנום האנושי, שינויים כאלה באמצעות טרנספקציה של גנים אפשריים בהחלט, שניתן לבצע כדי לשפר מספר פרמטרים פיזיים (למשל, גובה), נפשיים ואינטלקטואליים. לפיכך, המדע המודרני של האדם, בסבב הפיתוח החדש שלו, חזר לרעיון של "שיפור הגזע האנושי", שהונחה על ידי הגנטיקאי האנגלי המצטיין Fr. גלטון ותלמידיו.

ריפוי גנטי במאה ה-21 לא רק מציע דרכים אמיתיות לטיפול במחלות תורשתיות ולא תורשתיות קשות, אלא גם בהתפתחותו המהירה מציבה לחברה בעיות חדשות, שחייבות להיפתר בזמן הקרוב.

במהלך ההיסטוריה הקצרה יחסית שלו, ריפוי גנטי עבר גם "עליות ומורדות": לפעמים מדענים ומתרגלים ראו בזה כמעט תרופת פלא, ואז הייתה תקופה של אכזבה וספקנות...
רעיונות לגבי האפשרות להחדיר לגוף גנים למטרות טיפוליות באו לידי ביטוי בתחילת שנות ה-60 של המאה הקודמת, אך צעדים של ממש נעשו רק בסוף שנות ה-80 והיו קשורים קשר הדוק לפרויקט הבינלאומי לפענוח הגנום האנושי.

בשנת 1990 נעשה ניסיון לתרפיה גנטית עבור כשל חיסוני תורשתי חמור, לעתים קרובות שאינו תואם את החיים, הנגרם עקב פגם בגן המקודד לסינתזה של האנזים אדנוזין דמינאז. מחברי המחקר דיווחו על השפעה טיפולית ברורה. ולמרות שבמשך הזמן התעוררו מספר ספקות לגבי התמשכות ההשפעה המתקבלת והמנגנונים הספציפיים שלה, העבודה הזו היא ששימשה דחף רב עוצמה לפיתוח הריפוי הגנטי ומשכה השקעות של מיליארדי דולרים.

ריפוי גנטי הוא גישה רפואית המבוססת על הכנסת מבני גנים לתאים לטיפול במחלות שונות. ההשפעה הרצויה מושגת או כתוצאה מביטוי הגן המוכנס, או על ידי דיכוי תפקוד הגן הפגום. יש להדגיש כי מטרת הריפוי הגנטי אינה "טיפול" בגנים כשלעצמם, אלא טיפול במחלות שונות בעזרתן.

ככלל, קטע DNA המכיל את הגן הרצוי משמש כ"תרופה". זה יכול להיות פשוט "DNA עירום", בדרך כלל בשילוב עם ליפידים, חלבונים וכו'. אך לעתים קרובות יותר, DNA מוצג כחלק ממבנים גנטיים מיוחדים (וקטורים) שנוצרו על בסיס נגיפים שונים של בני אדם ובעלי חיים באמצעות מספר מניפולציות של הנדסה גנטית. לדוגמה, הגנים הדרושים להתרבותו מוסרים מהנגיף. זה, מצד אחד, הופך את החלקיקים הנגיפים לבטוחים למעשה, מצד שני, "מפנה מקום" לגנים המיועדים להחדרה לגוף.

הנקודה הבסיסית של ריפוי גנטי היא חדירת מבנה הגן לתא (טרנספקציה), ברוב המכריע של המקרים, לגרעין שלו. יחד עם זאת, חשוב שמבנה הגן יגיע בדיוק לאותם תאים שצריך "לטפל". לכן, הצלחת הטיפול הגנטי תלויה במידה רבה בבחירת השיטה האופטימלית או לפחות מספקת להחדרת מבני גנים לגוף.

המצב עם וקטורים ויראליים צפוי פחות או יותר: הם מתפשטים בכל הגוף וחודרים לתאים כמו וירוסי האם שלהם, ומספקים רמה גבוהה למדי של סגוליות איברים ורקמות. מבנים כאלה ניתנים בדרך כלל תוך ורידי, תוך פריטונאלי, תת עורי או תוך שרירי.

עבור "מסירה ממוקדת" של וקטורים לא ויראליים, מספר שיטות מיוחדות. השיטה הפשוטה ביותר להעברת הגן הרצוי לתאים in vivo היא הזרקה ישירה של חומר גנטי לרקמה. השימוש בשיטה זו מוגבל: ניתן לבצע הזרקות רק לעור, לתימוס, לשרירים מפוספסים, לכמה גידולים מוצקים.

שיטה נוספת להעברת טרנסגנים היא טרנספקציה בליסטית. הוא מבוסס על "הפגזה" של איברים ורקמות עם מיקרו-חלקיקים. מתכות כבדות(זהב, טונגסטן) מצופה בשברי DNA. ל"הפגזה" הם משתמשים ב"אקדח גנים" מיוחד.

בטיפול במחלות ריאה, ניתן להחדיר חומר גנטי לדרכי הנשימה בצורת אירוסול.

העברת תאים יכולה להתבצע גם חוץ-חי: תאים מבודדים מהגוף, מהונדסים איתם גנטית ואז מוזרקים בחזרה לגוף המטופל.

אנו מטפלים ב: תורשתי...

בשלב הראשוני של התפתחות הריפוי הגנטי, מחלות תורשתיות הנגרמות כתוצאה מהיעדר או תפקוד לא מספק של גן אחד, כלומר מונוגני, נחשבו למטרותיה העיקריות. ההנחה הייתה שהחדרת גן המתפקד כרגיל לחולה תוביל לריפוי המחלה. נעשו ניסיונות חוזרים ונשנים לטפל ב"מחלה המלכותית" - המופיליה, מיודיסטרופיה של דושן, סיסטיק פיברוזיס.

כיום, שיטות ריפוי גנטי מפותחות ונבדקות כבר כמעט 30 שנה. מחלות מונוגניותאדם. בינתיים, יש יותר שאלות מתשובות, והאפקט הטיפולי האמיתי ברוב המקרים לא הושג. הסיבות לכך, קודם כל, הן התגובה החיסונית של הגוף, ה"דעיכה" ההדרגתית של תפקודי הגן המוכנס, כמו גם חוסר היכולת להשיג אינטגרציה "ממוקדת" של הגן המועבר ב-DNA הכרומוזומלי.

פחות מ-10% ממחקרי הריפוי הגנטי מוקדשים למחלות מונוגניות, בעוד השאר נוגעים לפתולוגיות לא תורשתיות.

...ונרכש

מחלות נרכשות אינן קשורות פגם לידהבמבנה ובתפקוד של גנים. הריפוי הגנטי שלהם מבוסס על ההנחה ש"הגן הטיפולי" המוכנס לגוף צריך להוביל לסינתזה של חלבון שתהיה לו השפעה טיפולית או שתגביר את הרגישות האישית לפעולת תרופות.

ניתן להשתמש בריפוי גנטי למניעת פקקת, לשיקום מערכת כלי הדם של שריר הלב לאחר אוטם שריר הלב, למניעה ולטפל בטרשת עורקים, וכן להילחם בזיהום ב-HIV ובסרטן. לדוגמה, שיטה כזו של ריפוי גנטי בגידול, כמו הגברת הרגישות של תאי הגידול לתרופות כימותרפיות, נמצאת בפיתוח אינטנסיבי, נערכים ניסויים קליניים בהשתתפות חולות עם מזותליומה פלאורלית, סרטן שחלות וגליובלסטומה. בשנת 1999 אושר פרוטוקול לטיפול בסרטן הערמונית, נבחרו מינונים בטוחים של תרופות כימותרפיות והוכחו תוצאות חיוביות. אפקט מרפא.

בטיחות ואתיקה

ביצוע מניפולציות גנטיות בגוף האדם מטיל דרישות בטיחות מיוחדות: אחרי הכל, כל החדרה של חומר גנטי זר לתאים עלולה להיות בעלת השלכות שליליות. החדרה בלתי מבוקרת של גנים "חדשים" לחלקים מסוימים בגנום של החולה עלולה להוביל להפרעה בתפקוד של גנים "שלו", אשר, בתורם, עלולים לגרום לשינויים לא רצויים בגוף, בפרט להיווצרות גידולים סרטניים.

בנוסף, שינויים גנטיים שליליים יכולים להתרחש בתאי סומטיים ותאי נבט. במקרה הראשון אנחנו מדבריםעל גורלו של אדם אחד, שבו הסיכון הקשור לתיקון גנטי קטן לאין ערוך מהסיכון למוות ממחלה קיימת. כאשר מבנים גנים מוכנסים לתאי נבט, שינויים לא רצויים בגנום יכולים לעבור לדורות הבאים. לכן, נראה טבעי למדי לבקש לאסור ניסויים בשינוי גנטי של תאי נבט, לא רק מסיבות רפואיות, אלא גם מסיבות אתיות.

מספר בעיות מוסריות ואתיות קשורות בפיתוח גישות להתערבות גנטית בתאי עובר אנושי מתפתח, כלומר עם טיפול גנטי תוך רחמי (טיפול תוך רחמי). בארצות הברית, השימוש בטיפול גנטי בתוך הרחם נחשב רק עבור שתיים מהמחלות הגנטיות הקשות ביותר: כשל חיסוני משולב חמור הנגרם מפגם בגן לאנזים אדנוזין דמינאז, ובטא-תלסמיה הומוזיגוטית, מחלה תורשתית קשה. קשור להיעדר כל ארבעת הגנים הגלובין או המוטציות בהם. מספר מבני גנים כבר פותחו ומוכנים לבדיקות מקדימות, שהעברתם לגוף צפויה להביא לפיצוי על פגמים גנטיים ולהעלמת תסמיני מחלות אלו. עם זאת, הסיכון להשלכות גנטיות שליליות של מניפולציות כאלה הוא די גבוה. לכן, גם האתיקה של טיפול גנטי תוך רחמי נותרה שנויה במחלוקת.

בינואר השנה שוב נאסרו זמנית בארצות הברית ניסויים בריפוי גנטי. הסיבה הייתה סיבוכים מסוכניםשהתעוררה בשני ילדים לאחר טיפול גנטי למחסור חיסוני תורשתי. לפני מספר חודשים בצרפת, נמצא שאחד הילדים שחשבו כי נרפא באמצעות ריפוי גנטי סובל מתסמונת דמוית לוקמיה. מומחים אינם שוללים כי השימוש בוקטורים המבוססים על רטרו-וירוסים במהלך הטיפול הוא שעשוי להיות הגורם להתפתחות סיבוכים בילדים. כעת ישקלו נציגי מינהל המזון והתרופות (FDA) את המשך הניסויים בריפוי גנטי על בסיס אישי, ורק אם אין טיפולים אחרים למחלה.

לא תרופת פלא, אלא פרספקטיבה

אי אפשר להכחיש שההצלחה האמיתית של ריפוי גנטי בטיפול בחולים ספציפיים היא צנועה למדי, והגישה עצמה עדיין בשלב של צבירת נתונים ופיתוח טכנולוגי. ריפוי גנטי לא הפך, וכמובן, לעולם לא יהיה תרופת פלא. מערכות הוויסות של הגוף כל כך מורכבות וכל כך מעט נחקרות עד שהחדרה פשוטה של ​​גן ברוב המקרים אינה מייצרת את האפקט הטיפולי הרצוי.

עם זאת, עם כל זה, בקושי ניתן להפריז בסיכויים של ריפוי גנטי. יש כל סיבה לקוות שהתקדמות בתחום הגנטיקה המולקולרית וטכנולוגיות ההנדסה הגנטית תוביל להצלחה ללא ספק בטיפול במחלות אנושיות בעזרת גנים. ובסופו של דבר, הריפוי הגנטי יתפוס את מקומו בצדק ברפואה המעשית.

ככל הנראה, לטיפול גנטי עשויים להיות כמה יישומים בלתי צפויים. לדברי מדענים, בשנת 2012 יתקיימו המשחקים האולימפיים, בהם יופיעו ספורטאי-על טרנסגניים. "סימום DNA" ייתן יתרונות ללא ספק
בפיתוח כוח, סיבולת ומהירות. אין ספק שבתנאים של תחרות ספורט עזה יהיו ספורטאים שמוכנים לשינוי גנטי, גם אם לוקחים בחשבון סיכון אפשריהקשורים לשימוש בטכנולוגיה חדשה.

מבוא

מדי שנה מופיעים יותר ויותר מאמרים בכתבי עת מדעיים על מחקרים קליניים רפואיים, שבהם נעשה, כך או כך, טיפול המבוסס על החדרת גנים שונים - ריפוי גנטי. הכיוון הזה צמח מתוך ענפים מפותחים של ביולוגיה כמו גנטיקה מולקולרית וביוטכנולוגיה.

לעתים קרובות, כאשר שיטות קונבנציונליות (שמרניות) כבר נוסו, הריפוי הגנטי הוא זה שיכול לעזור לחולים לשרוד ואף להחלים לחלוטין. לדוגמה, זה חל על מחלות מונוגניות תורשתיות, כלומר, אלה הנגרמות על ידי פגם בגן בודד, כמו גם רבות אחרות. או, למשל, טיפול גנטי יכול לעזור ולהציל איבר עבור אותם חולים שהצרו את לומן הכלים בגפיים התחתונות וכתוצאה מכך התפתחה איסכמיה מתמשכת של הרקמות הסובבות, כלומר, רקמות אלו חוות מחסור חמור בחומרים מזינים וחמצן, אשר בדרך כלל נישאים בדם דרך הגוף. לעתים קרובות אי אפשר לטפל בחולים כאלה עם מניפולציות כירורגיות ותרופות, אבל אם התאים ייאלצו מקומית לזרוק יותר גורמי חלבון שישפיעו על תהליך היווצרות ונביטה של ​​כלי דם חדשים, אז האיסכמיה תהיה הרבה פחות בולטת והיא תהפוך הרבה יותר קל לחולים לחיות.

טיפול גנטיכיום ניתן להגדיר כטיפול במחלות על ידי החדרת גנים לתאי חולים במטרה לכוון לפגמים בגנים או לתת לתאים פונקציות חדשות. הניסויים הקליניים הראשונים של שיטות ריפוי גנטי בוצעו לאחרונה ב-22 במאי 1989 על מנת לאבחן סרטן. המחלה התורשתית הראשונה שעבורה יושמו שיטות ריפוי גנטי הייתה כשל חיסוני תורשתי.

מדי שנה גדל מספר הניסויים הקליניים המבוצעים בהצלחה לטיפול במחלות שונות באמצעות ריפוי גנטי, ועד ינואר 2014 הגיע ל-2,000.

יחד עם זאת, במחקר המודרני על ריפוי גנטי, יש לקחת בחשבון שההשלכות של מניפולציה של גנים או DNA "דשדש" (רקומביננטי) in vivo(לט. מילולית "חי") לא נחקרו מספיק. במדינות בעלות רמת המחקר המתקדמת ביותר בתחום זה, במיוחד בארצות הברית, פרוטוקולים רפואיים המשתמשים ברצפי DNA של חוש כפופים לבדיקה חובה בוועדות ובוועדות הרלוונטיות. בארה"ב, אלה הם הוועדה המייעצת ל-DNA רקומביננטי (RAC) ומנהל המזון והתרופות (FDA) עם אישור חובה של מנהל הפרויקט. מוסדות לאומייםבריאות (מכוני הבריאות הלאומיים).

אז, קבענו את זה ניתן טיפולמבוססת על העובדה שאם לחלק מהרקמות בגוף חסרים כמה גורמי חלבון בודדים, אז ניתן לתקן זאת על ידי הכנסת לרקמות אלו את הגנים המתאימים המקודדים לחלבונים, והכל יהפוך להיות נפלא יותר או פחות. לא ניתן להזריק את החלבונים עצמם, כי הגוף שלנו יגיב מיד בתגובה חיסונית לא חלשה, ומשך הפעולה לא יספיק. כעת עלינו להחליט על השיטה להעברת הגן לתאים.

טרנספקציה תאים

מלכתחילה, כדאי להציג הגדרות של כמה מונחים.

הובלת גנים מתבצעת על ידי וֶקטוֹרהיא מולקולת DNA המשמשת כ"כלי רכב" להעברה מלאכותית של מידע גנטי לתא. ישנם סוגים רבים של וקטורים: פלסמיד, ויראלי, כמו גם קוסמידים, פאסמידים, כרומוזומים מלאכותיים וכו'. ישנה חשיבות בסיסית שלווקטורים (במיוחד לוקטורי פלסמיד) יש תכונות אופייניות שלהם:

1. מקור השכפול (ori)- רצף הנוקלאוטידים בו מתחילה שכפול DNA. אם לא ניתן לשכפל (לשכפל) DNA וקטור, אזי האפקט הטיפולי הדרוש לא יושג, כי הוא פשוט יבקע במהירות על ידי אנזימי נוקלאז תוך תאיים, ובשל המחסור בתבניות, בסופו של דבר ייווצרו הרבה פחות מולקולות חלבון. יש לציין שנקודות אלו הן ספציפיות לכל אחת מִיןכלומר, אם ה-DNA הווקטור אמור להתקבל על ידי רבייתו בתרבית חיידקים (ולא רק סינתזה כימית, שהוא בדרך כלל הרבה יותר יקר), אז יידרשו שני מקורות שכפול נפרדים - לבני אדם ולחיידקים;

2. אתרי הגבלה- רצפים קצרים ספציפיים (בדרך כלל פלינדרוםיים), המוכרים על ידי אנזימים מיוחדים (אנדונוקליזות הגבלה) ונחתכים על ידם בצורה מסוימת - עם היווצרות "קצוות דביקים" (איור 1).

איור 1 היווצרות "קצוות דביקים" בהשתתפות מגבלות

אתרים אלו נחוצים על מנת להצליב את ה-DNA הווקטור (שהוא למעשה "ריק") עם הגנים הטיפוליים הרצויים למולקולה אחת. מולקולה כזו המוצלבת משני חלקים או יותר נקראת "רקומביננטית";

3. ברור שהיינו רוצים להשיג מיליוני עותקים של מולקולת ה-DNA הרקומביננטי. שוב, אם בתרבית של תאים חיידקים עסקינן, אז יש לבודד את ה-DNA הזה עוד יותר. הבעיה היא שלא כל החיידקים יבלעו את המולקולה שאנחנו צריכים, חלק לא. על מנת להבחין בין שתי הקבוצות הללו, הן מוכנסות ל-DNA הווקטור סמנים סלקטיביים- אזורי התנגדות מסוימים כימיקלים; עכשיו, אם אותם חומרים יוסיפו לסביבה, אז רק אלה שעמידים בפניהם ישרדו, והשאר ימותו.

ניתן לראות את כל שלושת המרכיבים הללו בפלסמיד הראשון המסונתז באופן מלאכותי (איור 2).

איור 2

עצם התהליך של החדרת וקטור פלסמיד לתאים מסוימים נקרא טרנספקציה. פלסמיד הוא מולקולת DNA קצרה למדי ובדרך כלל עגולה שנמצאת בציטופלזמה של תא חיידק. פלסמידים אינם קשורים לכרומוזום החיידקי, הם יכולים להתרבות ללא תלות בו, הם יכולים להשתחרר על ידי החיידק לסביבה או להיפך, להיספג (תהליך הספיגה הוא טרנספורמציה). בעזרת פלסמידים, חיידקים יכולים להחליף מידע גנטי, למשל להעביר עמידות לאנטיביוטיקה מסויימת.

פלסמידים קיימים בחיידקים in vivo. אבל אף אחד לא יכול למנוע מחוקר לעשות סינתזה מלאכותית של פלסמיד שיהיה לו את התכונות שהוא צריך, לתפור לתוכו גן ולהכניס אותו לתא. ניתן להחדיר תוספות שונות לאותו פלסמיד .

שיטות ריפוי גנטי

ישנן שתי גישות עיקריות הנבדלות באופי של תאי המטרה:

1. עובר, שבו DNA זר מוכנס לזיגוטה (ביצית מופרית) או לעובר על בשלב מוקדםהתפתחות; במקרה זה, צפוי שהחומר המוכנס יכנס לכל תאי הנמען (ואפילו תאי נבט, ובכך יבטיח העברה לדור הבא). בארצנו זה בעצם אסור;

2. סומטי, שבו החומר הגנטי מוכנס לתאי המין של הנולדים שכבר נולדו והוא אינו מועבר לתאי הנבט.

טיפול גנטי in vivoמבוסס על החדרה ישירה של רצפי DNA משובטים (מכפילים) וארוזים ספציפית לרקמות מסוימות של המטופל. מבטיח במיוחד לטיפול במחלות גנים in vivo הוא הכנסת גנים באמצעות אירוסול או חיסונים בהזרקה. טיפול גנטי אירוסול מפותח, ככלל, לטיפול במחלות ריאה (סיסטיק פיברוזיס, סרטן ריאות).

לפיתוח תוכנית ריפוי גנטי מקדימים שלבים רבים. זהו ניתוח יסודי של הביטוי הספציפי לרקמות של הגן המקביל (כלומר, סינתזה על מטריצת הגן של חלבון כלשהו ברקמה מסוימת), וזיהוי הפגם הביוכימי העיקרי, וחקר המבנה, התפקוד וה הפצה תוך תאית שלו מוצר חלבון, ו ניתוח ביוכימי תהליך פתולוגי. כל הנתונים הללו נלקחים בחשבון בעת ​​עריכת הפרוטוקול הרפואי המתאים.

חשוב שבעת עריכת סכמות לתיקון גנים, יעילות ההעברה, מידת התיקון של הפגם הביוכימי העיקרי בתנאי תרבית תאים ( בַּמַבחֵנָה,"במבחנה"), והכי חשוב, in vivoעל מודלים ביולוגיים של בעלי חיים. רק אז ניתן להתחיל את תוכנית הניסויים הקליניים. .

מסירה ישירה ונושאים תאיים של גנים טיפוליים

ישנן שיטות רבות להחדרת DNA זר לתא איקריוטי: חלקן תלויות בעיבוד פיזי (אלקטרופורציה, מגנטופציה וכו'), אחרות בשימוש בחומרים כימיים או בחלקיקים ביולוגיים (למשל וירוסים) המשמשים כנשאים. ראוי להזכיר מיד כי כימי ו שיטות פיזיות(למשל אלקטרופורציה + עטיפת ליפוזום DNA)

שיטות ישירות

1. ניתן לסווג טרנספקציה על בסיס כימי למספר סוגים: שימוש בחומר ציקלודקסטרין, פולימרים, ליפוזומים או ננו-חלקיקים (עם או בלי פונקציונליזציה כימית או ויראלית, כלומר שינוי פני השטח).
א) אחת השיטות הזולות ביותר היא השימוש בסידן פוספט. זה מגביר את היעילות של שילוב DNA בתאים פי 10-100. ה-DNA יוצר קומפלקס חזק עם סידן, המבטיח ספיגה יעילה שלו. החיסרון הוא שרק כ-1 - 10% מה-DNA מגיע לגרעין. שיטה בשימוש בַּמַבחֵנָהלהעביר DNA לתאים אנושיים (איור 3);

איור 3

ב) שימוש במולקולות אורגניות מסועפות מאוד - דנדרימר, לקשירת DNA והעברתו לתא (איור 4);

איור.4

ג) שיטה יעילה מאוד לטרנספקציה של DNA היא הכנסתו דרך ליפוזומים - גופים קטנים, מוקפים בקרום, שיכולים להתמזג עם הממברנה הציטופלזמית התאית (CPM), שהיא שכבה כפולה של שומנים. עבור תאים איקריוטיים, טרנספקציה יעילה יותר עם ליפוזומים קטיוניים מכיוון שהתאים רגישים להם יותר. לתהליך יש שם משלו - lipofection. שיטה זו נחשבת לאחת הבטוחות כיום. ליפוזומים אינם רעילים ואינם אימוניים. עם זאת, היעילות של העברת גנים באמצעות ליפוזומים מוגבלת, שכן ה-DNA המוכנס על ידם לתאים בדרך כלל נלכד מיד על ידי ליזוזומים ונהרס. החדרת DNA לתאים אנושיים בעזרת ליפוזומים היא עמוד התווך של הטיפול כיום. in vivo(איור 5);

איור.5

ד) שיטה נוספת היא שימוש בפולימרים קטיוניים כגון דיאתילאמינואתיל-דקסטרן או פוליאתילןאימין. מולקולות DNA טעונות שלילי נקשרות לפוליקטציות טעונות חיוביות, והקומפלקס הזה חודר לתא על ידי אנדוציטוזיס. DEAE-dextran משנה תכונות פיזיקליות קרום פלזמהוממריץ את קליטת הקומפלקס הזה על ידי התא. החיסרון העיקרי של השיטה הוא ש-DEAE-dextran רעיל בריכוזים גבוהים. השיטה לא זכתה להפצה בריפוי גנטי;

ה) בעזרת היסטונים וחלבונים גרעיניים אחרים. חלבונים אלה, המכילים הרבה חומצות אמינו טעונות חיובית (Lys, Arg), עוזרים באופן טבעי להתקפל שרשרת ארוכה DNA לתוך גרעין תא קטן יחסית.

2. שיטות פיזיות:

א) אלקטרופורציה היא שיטה פופולרית מאוד; עלייה מיידית בחדירות הממברנה מושגת בשל העובדה שהתאים נתונים לחשיפה קצרה לשדה חשמלי אינטנסיבי. הוכח כי בתנאים אופטימליים מספר הטרנספורמנטים יכול להגיע ל-80% מהתאים ששרדו. כרגע הוא אינו בשימוש על בני אדם (איור 6).

איור 6

ב) "סחיטה של ​​תאים" - שיטה שהומצאה בשנת 2013. היא מאפשרת להעביר מולקולות לתאים על ידי "סחיטה רכה" של קרום התא. השיטה מבטלת את האפשרות של רעילות או פגיעה שגויה במטרה, שכן היא אינה תלויה בחומרים חיצוניים או בשדות חשמליים;

ג) סונופורציה - שיטה של ​​העברה מלאכותית של DNA זר לתאים על ידי חשיפתם לאולטרסאונד, הגורמת לפתיחת נקבוביות בקרום התא;
ד) טרנספקציה אופטית - שיטה בה יוצרים חור זעיר בממברנה (קוטר של כ-1 מיקרומטר) באמצעות לייזר ממוקד במיוחד;
ה) טרנספקציה הידרודינמית - שיטה להעברת מבנים גנטיים, חלבונים וכו'. על ידי עלייה מבוקרת בלחץ בנימים ובנוזל הביניים, הגורמת לעלייה קצרת טווח בחדירות ממברנות התאים ולהיווצרות נקבוביות זמניות בהן. זה מתבצע על ידי הזרקה מהירה לתוך הרקמה, בעוד הלידה אינה ספציפית. יעילות משלוח עבור שריר השלד- מ-22 עד 60% ;

ו) הזרקת מיקרו-DNA - החדרה לגרעין של תאי בעלי חיים באמצעות מיקרוטובולים דקים מזכוכית (d=0.1-0.5 מיקרומטר). החיסרון הוא מורכבות השיטה, ההסתברות להרס של הגרעין או ה-DNA גבוהה; ניתן לשנות מספר מוגבל של תאים. לא משמש לבני אדם.

3. שיטות המבוססות על חלקיקים.

א) גישה ישירה לטרנספקציה היא אקדח גנים, שבו DNA מקושר לננו-חלקיק עם אינרטי מוצקים(בדרך כלל זהב, טונגסטן), אשר לאחר מכן "יורה" ישירות לתוך גרעיני תאי המטרה. שיטה זו מיושמת בַּמַבחֵנָהו in vivoלהחדרת גנים, בפרט, לתאי רקמות השריר, למשל, במחלה כמו ניוון שרירים דושן. גודלם של חלקיקי זהב הוא 1-3 מיקרון (איור 7).

איור 7

ב) Magnetofection - שיטה המשתמשת בכוחות המגנטיות כדי להעביר DNA לתאי מטרה. ראשית, חומצות גרעין (NA) קשורות לננו-חלקיקים מגנטיים, ולאחר מכן, תחת פעולת שדה מגנטי, החלקיקים מונעים לתוך התא. היעילות היא כמעט 100%, חוסר רעילות ברור מצוין. כבר לאחר 10-15 דקות החלקיקים נרשמים בתא - זה הרבה יותר מהיר משיטות אחרות.
ג) Impalefection (impalefection; "impalment", סתיו "שיפוד" + "זיהום") - שיטת מסירה באמצעות ננו-חומרים כגון ננו-צינורות פחמן וננו-סיביים. במקרה זה, התאים ממש מחוררים על ידי מצעים של ננו-סיביים. הקידומת "ננו" משמשת לציון הגדלים הקטנים מאוד שלהם (בתוך מיליארדיות המטר) (איור 8).

איור.8

בנפרד, כדאי להדגיש שיטה כזו כמו טרנספקציה של RNA: לא DNA נמסר לתא, אלא מולקולות RNA - "יורשיהם" בשרשרת הביוסינתזה של חלבון; במקביל, מופעלים חלבונים מיוחדים שחותכים RNA לשברים קצרים - מה שנקרא. RNA מפריע קטן (siRNA). מקטעים אלו נקשרים לחלבונים אחרים ובסופו של דבר זה מוביל לעיכוב של ביטוי הגנים התואמים על ידי התא. כך, אפשר לחסום את פעולתם של אותם גנים בתא שעלולים לגרום יותר נזק מתועלת כרגע. העברת RNA מצאה יישום נרחב, במיוחד, באונקולוגיה.

העקרונות הבסיסיים של מסירת גנים באמצעות וקטורי פלסמיד נחשבים. עכשיו אנחנו יכולים לעבור לשיקול של שיטות ויראליות. וירוסים הם צורות חיים לא תאיות, לרוב מולקולת חומצת גרעין (DNA או RNA) עטופה במעטפת חלבון. אם נחתוך מהחומר הגנטי של הנגיף את כל אותם רצפים שגורמים להופעת מחלות, אז גם את הנגיף כולו ניתן בהצלחה להפוך ל"כלי רכב" עבור הגן שלנו.

תהליך החדרת ה-DNA לתא, בתיווך נגיף, נקרא התמרה.
בפועל, לרוב משתמשים ברטרו-וירוסים, אדנו-וירוסים ווירוסים הקשורים לאדנו (AAV). מלכתחילה, כדאי להבין מה צריך להיות המועמד האידיאלי להתמרה בין וירוסים. הקריטריונים הם שזה חייב להיות:

יַצִיב;
. יכולת, כלומר, להכיל כמות מספקת של DNA;
. אינרטי ביחס למסלולים המטבוליים של התא;
. מדויק - באופן אידיאלי, הוא צריך לשלב את הגנום שלו במיקום ספציפי של הגנום של גרעין המארח וכו'.

IN החיים האמיתייםקשה מאוד לשלב לפחות כמה נקודות, כך שבדרך כלל הבחירה מתרחשת כאשר בוחנים כל מקרה בנפרד (איור 9).

איור.9

מבין שלושת הווירוסים הנפוצים ביותר ברשימה, AAV הוא הבטוח ביותר ובו בזמן המדויק ביותר. החיסרון היחיד כמעט שלהם הוא הקיבולת הקטנה יחסית שלהם (כ-4800 bp), אשר, עם זאת, מסתבר שמספיק לגנים רבים .

בנוסף לשיטות הנ"ל, תרפיה גנטית משמשת לעתים קרובות בשילוב עם טיפול תאי: ראשית, שותלים תרבית של תאים אנושיים מסוימים במדיום תזונתי, ואז הגנים הדרושים מוכנסים לתאים בדרך זו או אחרת, מטפחים עבור זמן מה והושתל שוב באורגניזם המארח. כתוצאה מכך, התאים יכולים לחזור לתכונות הרגילות שלהם. כך, למשל, תאי דם לבנים אנושיים (לויקוציטים) שונו בלוקמיה (איור 10).

איור.10

גורלו של הגן לאחר כניסתו לתא

מכיוון שהכל פחות או יותר ברור עם וקטורים ויראליים בשל יכולתם להעביר בצורה יעילה יותר גנים ליעד הסופי - הגרעין, נתעכב על גורלו של וקטור הפלסמיד.

בשלב זה, השגנו ש-DNA עבר את המחסום הגדול הראשון - הממברנה הציטופלזמית של התא.

בנוסף, בשילוב עם חומרים אחרים, עם או בלי קליפה, הוא צריך להגיע לגרעין התא כך שאנזים מיוחד - RNA פולימראז - מסנתז מולקולת RNA שליח (mRNA) על תבנית DNA (תהליך זה נקרא תַעֲתוּק). רק לאחר מכן, ה-mRNA ייכנס לציטופלזמה, יווצר קומפלקס עם ריבוזומים, ולפי הקוד הגנטי מסונתז פוליפפטיד - למשל גורם גדילה כלי דם (VEGF), שיתחיל לבצע פונקציה טיפולית מסוימת ( במקרה זה, זה יתחיל את תהליך היווצרות הסתעפות כלי דם ברקמה הנוטה לאיסכמיה).

בכל הנוגע לביטוי הגנים המוכנסים בסוג התא הרצוי, בעיה זו נפתרת בעזרת אלמנטים מווסתים שעתוק. הרקמה שבה מתרחש הביטוי נקבעת לרוב על ידי שילוב של משפר ("משפר") ספציפי לרקמות עם מקדם ספציפי (רצף נוקלאוטידים שממנו מתחיל סינתזה של RNA פולימראז), אשר ניתן להשררה. . ידוע שניתן לווסת את פעילות הגנים in vivoאותות חיצוניים, ומכיוון שמשפרים יכולים לעבוד עם כל גן, ניתן להכניס גם מבודדים לוקטורים שעוזרים למשפר לעבוד ללא קשר למיקומו ויכולים להתנהג כמחסומים פונקציונליים בין גנים. כל משפר מכיל קבוצה של אתרי קישור להפעלה או דיכוי של גורמי חלבון. מקדמים יכולים גם לווסת את רמת ביטוי הגנים. לדוגמה, ישנם מטלותיוניאין או פרומטורים רגישים לטמפרטורה; מקדמי הורמונים מונעים.

ביטוי של גן תלוי במיקומו בגנום. ברוב המקרים, שיטות ויראליות קיימות מובילות רק להחדרה אקראית של גן לגנום. כדי לבטל תלות כזו, בעת בניית וקטורים, מסופק לגן רצפי נוקלאוטידים ידועים המאפשרים את ביטוי הגן ללא קשר לאתר ההחדרה שלו לגנום.

הדרך הפשוטה ביותר לווסת ביטוי טרנסגן היא לספק לו מקדם אינדיקטור הרגיש לאות פיזיולוגי כגון שחרור גלוקוז או היפוקסיה. מערכות בקרה "אנדוגניות" כאלה עשויות להיות שימושיות במצבים מסוימים, כגון בקרה תלויה בגלוקוז בייצור האינסולין. אמינות ומגוונות יותר הן מערכות בקרה "אקסוגניות", כאשר ביטוי הגנים נשלט מבחינה תרופתית על ידי הכנסת מולקולת תרופה קטנה. נכון להיום, ידועות 4 מערכות בקרה עיקריות - מווסתות על ידי טטרציקלין (Tet), סטרואיד חרקים, אקדיזון או האנלוגים שלו, תרופת האנטי-פרוגסטין maifpristone (RU486) ודימרייזרים כימיים כמו רפמיצין והאנלוגים שלו. כולם כרוכים בגיוס תלוי תרופתי של תחום הפעלת השעתוק למקדם הראשי המוביל את הגן הרצוי, אך שונים במנגנוני הגיוס הזה. .

סיכום

סקירת הנתונים מובילה למסקנה שלמרות המאמצים של מעבדות רבות בעולם, כולן כבר ידועות ונבדקו in vivoו בַּמַבחֵנָהמערכות וקטוריות רחוקות מלהיות מושלמות . אם הבעיה של מסירת DNA זר בַּמַבחֵנָהנפתרה למעשה, והמשלוח שלו לתאי מטרה של רקמות שונות in vivoנפתרו בהצלחה (בעיקר על ידי יצירת מבנים הנושאים חלבונים קולטן, כולל אנטיגנים ספציפיים לרקמות מסוימות), ואז מאפיינים אחרים של מערכות וקטוריות קיימות - יציבות אינטגרציה, ביטוי מווסת, בטיחות - עדיין זקוקים לשיפורים רציניים.

קודם כל, זה נוגע ליציבות האינטגרציה. עד כה, השתלבות בגנום הושגה רק באמצעות וקטורים רטרו-ויראליים או הקשורים לאדנו. ניתן לשפר את היעילות של אינטגרציה יציבה על ידי שיפור מבני גנים כגון מערכות מתווכות קולטן או על ידי יצירת וקטורים אפיזומים יציבים מספיק (כלומר, מבני DNA המסוגלים לשהות לאורך זמן בתוך גרעינים). לאחרונה ניתנה תשומת לב מיוחדת ליצירת וקטורים המבוססים על כרומוזומים מלאכותיים של יונקים. בשל נוכחותם של האלמנטים המבניים העיקריים של כרומוזומים רגילים, מיני כרומוזומים כאלה נשמרים בתאים לאורך זמן ומסוגלים לשאת גנים בגודל מלא (גנומי) ואת האלמנטים הרגולטוריים הטבעיים שלהם, הנחוצים לתפקוד נכון של הגן, ב בד רצויובזמן המתאים.

טיפול גנטי ותאים פותח בפנינו אפשרויות מזהירות לשיקום תאים ורקמות שאבדו ותכנון הנדסה גנטית של איברים, מה שללא ספק ירחיב משמעותית את ארסנל השיטות למחקר ביו-רפואי ויצור הזדמנויות חדשות לשימור והארכת חיי אדם.

בנוסף, מהן האפשרויות של מודרני מדע רפואיבטיפול בהפרעות כרומוזומליות, אתה יכול לגלות על ידי קריאת הישגי הריפוי הגנטי. כיוון זה מתבסס על יישום העברת החומר הגנטי לגוף האדם, בתנאי שהגן מועבר אל מה שנקרא תאי המטרה בשיטות שונות.

אינדיקציות לקביעת תורים

הטיפול במחלות תורשתיות מתבצע רק במקרה של אבחנה מדויקת של המחלה. במקביל, לפני קביעת אמצעים טיפוליים, מתבצעות מספר ניתוחים כדי לקבוע אילו הורמונים וחומרים אחרים מיוצרים בגוף בעודף, ואילו אינם מספיקים על מנת לבחור את המינון היעיל ביותר של תרופות.

בתהליך נטילת התרופות הם עוקבים כל הזמן אחר מצבו של המטופל ובמידת הצורך מבצעים שינויים במהלך הטיפול.

ככלל, יש ליטול תרופות בחולים כאלה לכל החיים או לתקופה ארוכה (לדוגמה, עד לסיום תהליך גדילת הגוף), ולעקוב באופן קפדני ומתמיד אחר המלצות התזונה.

התוויות נגד

בעת פיתוח קורס טיפול, נלקחות בחשבון התוויות נגד אפשריות לשימוש, ובמידת הצורך, תרופה אחת מוחלפת באחרת.

אם מתקבלת החלטה להשתיל איברים או רקמות עבור מחלות תורשתיות מסוימות, יש לקחת בחשבון את הסיכון להשלכות שליליות לאחר הניתוח.

ריפוי גנטי הוא אחד מתחומי הרפואה המתפתחים במהירות, הכולל טיפול באדם על ידי החדרת גנים בריאים לגוף. יתרה מכך, לדברי המדענים, בעזרת ריפוי גנטי ניתן להוסיף את הגן החסר, לתקן או להחליפו, ובכך לשפר את תפקוד הגוף ברמה התאית ולנרמל את מצבו של המטופל.

לדברי מדענים, 200 מיליון תושבי כדור הארץ הם מועמדים פוטנציאליים לטיפול גנטי כיום, והנתון הזה גדל בהתמדה. וזה מאוד משמח שכמה אלפי חולים כבר קיבלו טיפול במחלות חשוכות מרפא במסגרת ניסויים מתמשכים.

במאמר זה נדבר על המשימות שהריפוי הגנטי מציב לעצמו, באילו מחלות ניתן לטפל בשיטה זו, ואילו בעיות נאלצים להתמודד מדענים.

היכן משתמשים בריפוי גנטי?

בתחילה, ריפוי גנטי נוצר כדי להילחם במחלות תורשתיות קשות כמו מחלת הנטינגטון, סיסטיק פיברוזיס (סיסטיק פיברוזיס) וכמה מחלות זיהומיות. עם זאת, שנת 1990, שבה הצליחו מדענים לתקן את הגן הפגום, ולאחר שהכניסו אותו לגופו של החולה, להביס סיסטיק פיברוזיס, הפכה למהפכנית באמת בתחום הריפוי הגנטי. מיליוני אנשים ברחבי העולם קיבלו תקווה לטיפול במחלות שבעבר נחשבו חשוכות מרפא. ולמרות שטיפול כזה נמצא ממש בתחילת התפתחותו, הפוטנציאל שלו מפתיע אפילו בעולם המדעי.

אז, למשל, בנוסף לסיסטיק פיברוזיס, מדענים מודרניים השיגו הצלחה במאבק נגד פתולוגיות תורשתיות כמו המופיליה, אנזימופתיה וחוסר חיסוני. יתר על כן, ריפוי גנטי מאפשר לך להילחם בכמה סוגי סרטן, כמו גם פתולוגיות לב, מחלות של מערכת העצבים ואפילו פציעות, למשל, נזק עצבי. לפיכך, ריפוי גנטי עוסק במחלות בעלות מהלך חמור ביותר, המובילות למוות מוקדם ולעיתים אין להן טיפול אחר מלבד ריפוי גנטי.

העיקרון של ריפוי גנטי

רופאים משתמשים במידע גנטי כמרכיב פעיל, או ליתר דיוק, מולקולות הנושאות מידע כזה. פחות נפוץ, חומצות גרעין RNA משמשות לכך, ולעתים קרובות יותר בתאי DNA.

לכל תא כזה יש מה שנקרא "קסרוקס" - מנגנון שבאמצעותו הוא מתרגם מידע גנטי לחלבונים. תא שיש לו את הגן הנכון וה-xerox עובד ללא כשלים הוא תא בריא מנקודת מבט של ריפוי גנטי. לכל תא בריא יש ספרייה שלמה של גנים מקוריים, שבהם הוא משתמש לעבודה נכונה ומתואמת של האורגניזם כולו. אולם, אם מסיבה כלשהי אבד גן חשוב, לא ניתן לשחזר אובדן כזה.

זה גורם להתפתחות של מחלות גנטיות קשות, כמו דושן מיודיסטרופיה (עם זה החולה מתקדם לשיתוק שרירים, וברוב המקרים הוא לא חי עד גיל 30, גוסס מדום נשימה). או פחות קטלני. לדוגמה, "שבירה" של גן מסוים מובילה לכך שהחלבון מפסיק לבצע את תפקידיו. וזה גורם להתפתחות של המופיליה.

בכל אחד מהמקרים הללו נחלץ לעזרה ריפוי גנטי, שתפקידו להעביר עותק תקין של הגן לתא חולה ולהכניסו ל"מכונת צילום" של התא. במקרה זה, עבודת התא תשתפר, ואולי תפקודו של האורגניזם כולו ישוחזר, שבזכותו אדם ייפטר ממחלה קשה ויוכל להאריך את חייו.

באילו מחלות טיפול גנטי מטפל?

איך ריפוי גנטי באמת עוזר לאדם? לפי מדענים, יש בעולם כ-4,200 מחלות הנובעות מתפקוד לקוי של גנים. בהקשר זה, הפוטנציאל של תחום הרפואה הזה הוא פשוט מדהים. עם זאת, הרבה יותר חשוב מה הרופאים הצליחו להשיג היום. כמובן, יש מספיק קשיים בדרך, אבל גם היום אנחנו יכולים לייחד מספר ניצחונות מקומיים.

לדוגמה, מדענים מודרניים מפתחים גישות לטיפול במחלות לב כלילית באמצעות גנים. אבל זו מחלה נפוצה להפליא שמשפיעה על הרבה יותר אנשים מאשר פתולוגיות מולדות. בסופו של דבר, אדם המתמודד עם מחלה כלילית מוצא את עצמו במצב שבו ריפוי גנטי יכול להפוך לישועה היחידה עבורו.

יתרה מכך, כיום, בעזרת גנים, מטפלים בפתולוגיות הקשורות לפגיעה במערכת העצבים המרכזית. מדובר במחלות כמו טרשת צדדית אמיוטרופית, מחלת אלצהיימר או מחלת פרקינסון. מעניין לציין כי לטיפול במחלות אלו משתמשים בנגיפים הנוטים לתקוף את מערכת העצבים. לכן, בעזרת נגיף ההרפס, מועברים ציטוקינים וגורמי גדילה למערכת העצבים, אשר מאטים את התפתחות המחלה. זוהי דוגמה מצוינת לאופן שבו נגיף פתוגני, שבדרך כלל גורם למחלות, מעובד במעבדה, מופשט מחלבונים נושאי מחלות, ומשמש כקסטה המעבירה חומרים מרפאים לעצבים ובכך פועלת לטובת הבריאות, הארכת חיי אדם.

מחלה תורשתית חמורה נוספת היא כולסטרולמיה, המובילה את הגוף לחוסר יכולת לווסת את הכולסטרול, כתוצאה מכך שומנים מצטברים בגוף, והסיכון להתקפי לב ושבץ מוחי עולה. כדי להתמודד עם בעיה זו, מומחים מסירים חלק מהכבד מהמטופל ומתקנים את הגן הפגוע, ומפסיקים הצטברות נוספת של כולסטרול בגוף. לאחר מכן שמים את הגן המתוקן בנגיף הפטיטיס מנוטרל, ובעזרתו הוא נשלח חזרה לכבד.

קרא גם:

יש גם התפתחויות חיוביות במאבק באיידס. זה לא סוד שהאיידס נגרם על ידי נגיף הכשל החיסוני האנושי, אשר הורס את מערכת החיסון ופותח את השער לגוף למחלות קטלניות. מדענים מודרניים כבר יודעים לשנות גנים כך שיפסיקו להחליש את מערכת החיסון ויתחילו לחזק אותה כדי להתמודד עם הנגיף. גנים כאלה מוכנסים דרך הדם, דרך העירוי שלו.

ריפוי גנטי פועל גם נגד סרטן, בפרט נגד סרטן העור (מלנומה). הטיפול בחולים כאלה כרוך בהחדרת גנים עם גורמי נמק גידולים, כלומר. גנים המכילים חלבון אנטי גידולי. יתרה מכך, כיום נערכים ניסויים לטיפול בסרטן המוח, כאשר לחולים חולים מוזרקים גן המכיל מידע להגברת הרגישות של תאים ממאירים לתרופות המשמשות.

מחלת גושה היא מחלה תורשתית קשה הנגרמת ממוטציה של גן המדכא את ייצורו של אנזים מיוחד - גלוקוצרברוסידאז. אצל אנשים הסובלים ממחלה חשוכת מרפא זו, הטחול והכבד מוגדלים, וככל שהמחלה מתקדמת, העצמות מתחילות להתפרק. מדענים כבר הצליחו בניסויים על הכנסת גן המכיל מידע על ייצור האנזים הזה לגוף של חולים כאלה.

והנה עוד דוגמה. אין זה סוד שאדם עיוור מאבד את היכולת לתפוס דימויים ויזואליים למשך שארית חייו. אחד הגורמים לעיוורון מולד הוא מה שמכונה ניוון לבר, שהוא למעשה מוטציה גנטית. עד כה, מדענים החזירו את יכולות הראייה ל-80 אנשים עיוורים באמצעות אדנוווירוס שונה שהעביר גן "עובד" לרקמת העין. אגב, לפני כמה שנים הצליחו מדענים לרפא עיוורון צבעים בקופי ניסוי על ידי החדרת גן אנושי בריא לרשתית העין של חיה. ולאחרונה, ניתוח כזה אפשר לרפא עיוורון צבעים אצל החולים הראשונים.

באופן מובן, השיטה של ​​העברת מידע גנים באמצעות וירוסים היא האופטימלית ביותר, שכן הנגיפים עצמם מוצאים את מטרותיהם בגוף (נגיף ההרפס בהחלט ימצא נוירונים, וירוס הפטיטיס ימצא את הכבד). עם זאת, לשיטת מסירת גנים זו יש חיסרון משמעותי - וירוסים הם אימונוגנים, כלומר אם הם חודרים לגוף, הם יכולים להיהרס על ידי מערכת החיסון לפני שהם מספיקים לעבוד, או אפילו לגרום לתגובות חיסוניות חזקות של הגוף, רק החמרה במצב הבריאותי.

יש דרך אחרת להעביר חומר גנים. זוהי מולקולת DNA מעגלית או פלסמיד. הוא מתגלגל בצורה מושלמת, הופך להיות קומפקטי מאוד, מה שמאפשר למדענים "לארוז" אותו לפולימר כימי ולהכניס אותו לתא. בניגוד לנגיף, פלסמיד אינו גורם לתגובה חיסונית בגוף. עם זאת, שיטה זו פחות מתאימה, כי 14 ימים לאחר מכן, הפלסמיד מוסר מהתא וייצור החלבון נפסק. כלומר, בדרך זו יש להחדיר את הגן לאורך זמן, עד שהתא "מתאושש".

לפיכך, למדענים מודרניים יש שתי שיטות חזקות להעברת גנים לתאים "חולים", ונראה שהשימוש בנגיפים עדיף יותר. בכל מקרה, ההחלטה הסופית על בחירת שיטה מסוימת נעשית על ידי הרופא, על סמך תגובת הגוף של המטופל.

בעיות עימן ריפוי גנטי

ניתן להסיק כי ריפוי גנטי הוא תחום שנלמד מעט ברפואה, הקשור למספר רב של כשלים ותופעות לוואי, וזה החיסרון העצום שלו. עם זאת, יש גם בעיה אתית, מכיוון שמדענים רבים מתנגדים באופן מוחלט להתערבות במבנה הגנטי של גוף האדם. לכן יש היום איסור בינלאומי על שימוש בתאי נבט בריפוי גנטי, כמו גם בתאי נבט טרום השרשה. זה נעשה על מנת למנוע שינויים ומוטציות לא רצויות בגנים אצל צאצאינו.

אחרת, הריפוי הגנטי אינו מפר שום סטנדרטים אתיים, משום שהוא נועד להילחם במחלות קשות וחשוכות מרפא, שבהן הרפואה הרשמית פשוט חסרת אונים. וזה היתרון החשוב ביותר של ריפוי גנטי.
תשמור על עצמך!

"לילד שלך יש מחלה גנטית" נשמע כמו משפט. אבל לעתים קרובות מאוד, גנטיקאים יכולים לעזור באופן משמעותי לילד חולה, ואפילו לפצות לחלוטין על כמה מחלות. על אודות אפשרויות מודרניותהטיפול אומר לנוירולוג-גנטיקאי של המרכז הרפואי "פוקרובסקי" PBSK Bulatnikova מריה Alekseevna.

עד כמה מחלות גנטיות נפוצות?

עם התפשטות האבחון המולקולרי, נמצא כי מספר המחלות הגנטיות גדול בהרבה ממה שחשבו בעבר. למחלות לב רבות, מומים, מומים נוירולוגיים, כפי שהתברר, יש סיבה גנטית. במקרה זה, אני מדבר ספציפית על מחלות גנטיות (לא נטיות), כלומר מצבים הנגרמים על ידי מוטציה (פירוק) בגן אחד או יותר. על פי הסטטיסטיקה, בארצות הברית עד שליש מהחולים הנוירולוגיים נמצאים בבתי חולים כתוצאה מהפרעות גנטיות. מסקנות כאלה הובילו לא רק על ידי ההתפתחות המהירה של הגנטיקה המולקולרית והאפשרויות של ניתוח גנטי, אלא גם על ידי הופעתן של שיטות חדשות של הדמיה עצבית, כגון MRI. בדיקת MRI יכולה לקבוע איזה אזור במוח גורם להפרעה אצל הילד, ולעיתים קרובות מתי טראומת לידהאנו מוצאים שינויים במבנים שלא ניתן היה להשפיע עליהם בלידה, ואז עולה הנחה לגבי האופי הגנטי של המחלה, לגבי היווצרות לא נכונה של איברים. על פי תוצאות מחקרים עדכניים, ניתן לפצות על ההשפעה של גם לידות קשות עם גנטיקה שלמה במהלך שנות החיים הראשונות.

מה נותן הידע על האופי הגנטי של המחלה?

יֶדַע סיבות גנטיותמחלות רחוקות מלהיות חסרות תועלת - זה לא משפט, אלא דרך למצוא את הדרך הנכונה לטפל ולתקן את ההפרה. מחלות רבות כיום מטופלות ובהצלחה, עבור אחרים, גנטיקאים יכולים להציע שיטות טיפול יעילות יותר המשפרות משמעותית את איכות חייו של הילד. כמובן, יש גם הפרעות כאלה שרופאים לא יכולים לנצח עדיין, אבל המדע לא עומד מלכת, וכל יום מופיעות שיטות טיפול חדשות.

בתרגול שלי היה מקרה אחד מאוד טיפוסי. ילד בן 11 התייעץ עם נוירולוג לשיתוק מוחין. בעת בדיקה וראיון של קרובי משפחה, עלו חשדות לאופי הגנטי של המחלה, אשר אושרו. למזלו של ילד זה, המחלה המזוהה מטופלת גם בגיל זה, ובעזרת שינוי טקטיקת הטיפול הושג שיפור משמעותי במצבו של הילד.

נכון לעכשיו, מספר המחלות הגנטיות, שניתן לפצות על ביטוייהן, גדל כל הזמן. הדוגמה המפורסמת ביותר היא פנילקטונוריה. זה מתבטא בעיכוב התפתחותי, אוליגופרניה. עם מינוי בזמן של דיאטה ללא פנילאלנין, הילד גדל בריא לחלוטין, ולאחר 20 שנה ניתן להפחית את חומרת הדיאטה. (אם את יולדת בבית חולים ליולדות או במרכז רפואי, אז תינוקך ייבדק לנוכחות פנילקטונוריה בימים הראשונים לחייו).

מספר מחלות כאלה גדל באופן משמעותי. גם לוצינוזה שייכת לקבוצת המחלות המטבוליות. במחלה זו, יש לרשום טיפול במהלך החודשים הראשונים לחיים (חשוב מאוד לא לאחר), שכן מוצרים מטבוליים רעילים מובילים לנזק מהיר יותר לרקמת העצבים מאשר עם פנילקטונוריה. למרבה הצער, אם המחלה נקבעת בגיל שלושה חודשים, אי אפשר לפצות באופן מלא על ביטוייה, אך ניתן יהיה לשפר את איכות החיים של הילד. כמובן שנרצה שמחלה זו תיכלל בתוכנית המיון.

גורם הפרעות נוירולוגיותלעתים קרובות יש נגעים גנטיים הטרוגניים למדי, בדיוק בגלל שיש רבים מהם, זה כל כך קשה ליצור תוכנית סקר לאיתור בזמן של כל המחלות הידועות.

אלה כוללים מחלות כמו פומפה, גרובר, פלידבאכר, תסמונת רט ועוד. ישנם מקרים רבים של מהלך קל יותר של המחלה.

הבנת האופי הגנטי של המחלה מאפשרת להפנות את הטיפול לגורם להפרעות, ולא רק לפצות עליהן, מה שמאפשר במקרים רבים להגיע להצלחה רצינית ואף לרפא את התינוק.

אילו תסמינים עשויים להעיד על האופי הגנטי של המחלה?

ראשית, מדובר בעיכוב בהתפתחות הילד, כולל תוך רחמי (מ-50 עד 70% לפי חלק מההערכות), מיופתיות, אוטיזם, התקפי אפילפסיה שלא ניתן לטפל בהם, כל מומים. איברים פנימיים. הגורם לשיתוק מוחין יכול להיות גם הפרעות גנטיות, בדרך כלל במקרים כאלה, הרופאים מדברים על מהלך לא טיפוסי של המחלה. אם הרופא שלך ממליץ לך לעבור בדיקה גנטית, אל תדחה אותה, במקרה זה הזמן יקר מאוד. הריונות קפואים, הפלות רגילות, כולל אלה של קרובי משפחה, עשויים גם הם להצביע על אפשרות של חריגות גנטיות. זה מאוד מאכזב כאשר המחלה נקבעת מאוחר מדי ואי אפשר עוד לתקן אותה.

אם המחלה אינה מטופלת, האם ההורים צריכים לדעת על כך?

הכרת האופי הגנטי של המחלה אצל ילד עוזרת להימנע מהופעת ילדים חולים אחרים במשפחה זו. זו כנראה הסיבה העיקרית שבגללה כדאי לעבור ייעוץ גנטי בשלב תכנון ההריון, אם לאחד הילדים יש מומים או מחלות קשות. המדע המודרני מאפשר לבצע אבחון גנטי טרום לידתי וגם טרום השרשה, אם יש מידע על המחלה שהסיכון לה קיים. בשלב זה, בדוק את כל האפשרויות מחלות גנטיותלא אפשרי באופן מיידי. אפילו משפחות בריאות, שבהן שני ההורים לא שמעו על מחלות כלשהן, אינן חסינות מפני הופעת ילדים עם מומים גנטיים. גנים רצסיביים יכולים לעבור בעשרות דורות וזה בזוג שלכם לפגוש את החצי שלהם (ראה איור).

האם תמיד יש צורך לפנות לגנטיקאי?

אתה צריך לעבור בדיקה גנטית אם יש בעיה, אם יש לך או לרופא שלך חשדות. אין צורך לבדוק ילד בריא לכל מקרה. רבים אומרים שהם עברו את כל ההקרנות במהלך ההריון והכל היה מסודר, אבל הנה... במקרה הזה צריך להבין שבדיקות הסקר מכוונות לזהות (ויעיל מאוד) את המחלות הגנטיות השכיחות ביותר - דאון, מחלות פטאו ואדוארד, מוטציות בגנים בודדים, שנדונו לעיל, אינן נקבעות במהלך בדיקה כזו.

מה היתרון של המרכז שלך?

לכל מרכז גנטי יש התמחות משלו, דווקא ההתמחות של הרופאים העובדים בו. אני, למשל, נוירולוג ילדיםבחינוך ראשון. יש לנו גם גנטיקאי המתמחה בבעיות הריון. היתרון של מוקד בתשלום הוא ביכולתו של הרופא להקדיש זמן רב יותר למטופל שלו (התור נמשך שעתיים, והחיפוש אחר פתרון לבעיה נמשך לרוב גם לאחריו). אין צורך לפחד מגנטיקה, זה רק מומחה שיכול לבצע אבחנה המאפשרת לך לרפא מחלה שלכאורה חסרת סיכוי.

"מגזין בריאות להורים לעתיד", מס' 3 (7), 2014

הגנטיקה בישראל מתפתחת במהירות, יש שיטות פרוגרסיביותאבחון וטיפול במחלות תורשתיות. מגוון המחקרים המתמחים מתרחב ללא הרף, בסיס המעבדה גדל וצוותים רפואיים משפרים את כישוריהם. היכולת לאבחן מוקדם ככל האפשר ולהתחיל בטיפול מורכב במומים תורשתיים הופכת את הטיפול בילדים בישראל לפופולרי והיעיל ביותר.

אבחון מחלות גנטיות

הטיפול במחלות תורשתיות יכול להיות רדיקלי ופליאטיבי, אך ראשית יש לבצע אבחנה מדויקת. הודות לשימוש בטכניקות העדכניות ביותר, מומחי המרכז הרפואי תל אביב סוראסקי (מרפאת איכילוב) מצליחים לאבחן, לבצע אבחון מדויק ונותנים המלצות מקיפות להמשך תכנית טיפול.

יש להבין שאם התערבות רדיקלית בלתי אפשרית, המאמצים של הרופאים מכוונים לשיפור איכות החיים של חולה קטן: הסתגלות חברתית, שיקום תפקודים חיוניים, תיקון פגמים חיצוניים וכו'. הקלה בתסמינים, מיפוי השלבים הבאים וחיזוי שינויים בריאותיים הבאים אפשריים לאחר הבמה אבחנה מדויקת. ניתן לעבור בדיקה מיידית ולאשר הימצאות חריגה גנטית במרפאת איכילוב, ולאחריה ייקבע למטופל טיפול מקיף במחלה שזוהתה.

מרכז סוראסקי מציע בדיקות ובדיקה לא רק של ילדים, אלא של הורים לעתיד ונשים בהריון. מחקר כזה מיועד במיוחד לאנשים עם היסטוריה אישית או משפחתית מסובכת. המחקר יראה את מידת ההסתברות ללידת צאצאים בריאים, ולאחר מכן יקבע הרופא אמצעים טיפוליים נוספים. הסיכון להעברת מומים תורשתיים לילד נקבע בצורה מדויקת ככל האפשר, בעזרת הטכנולוגיות העדכניות ביותר.

לילדים עם פתולוגיה גנטית ולזוגות המצפים לתינוק עם מומים תורשתיים נקבע טיפול מורכב כבר בשלב איסוף האנמנזה וביצוע האבחנה.

אבחון גנטי ילדים באיכילוב

עד 6% מהיילודים סובלים מהפרעות התפתחותיות תורשתיות; אצל חלק מהילדים, סימנים להפרעות גנטיות מתגלים מאוחר יותר. לעיתים מספיק שההורים ידעו על הסכנה הקיימת על מנת להימנע ממצבים מסוכנים לילד. ייעוץ גנטי של מומחים ישראלים מובילים מסייעים לקבוע נוכחות של חריגות בשלב מוקדם ולהתחיל טיפול בזמן.

אלה כוללים את המחלות הבאות בילדים:

• פגם או מומים ואנומליות מרובים (פגמים בצינור העצבי, שפה שסועה, מומי לב);
• פיגור שכלי כגון אוטיזם, לקויות התפתחותיות אחרות של אטימולוגיה לא ידועה, חוסר היענות של ילד ללמידה;
• מִבנִי מומים מולדיםמוֹחַ;
• הפרעות תחושתיות ומטבוליות;
• מומים גנטיים, מאובחנים ולא ידועים;
• הפרעות כרומוזומליות.

בין מחלות מולדותלזהות מוטציות בגן ספציפי שעוברות מדור לדור. אלה כוללים תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס, כמה צורות של מיופתיות. במקרים אחרים, סטיות תורשתיות נובעות משינוי במספר או במבנה הכרומוזומים. מוטציה כזו יכולה לעבור בתורשה לילד מהורה אחד או להתרחש באופן ספונטני, בשלב של התפתחות תוך רחמית. דוגמה מובהקתהפרעה כרומוזומלית היא מחלת דאון או רטינובלסטומה.

לאבחון מוקדם של מומים תורשתיים בילדים, המרכז הרפואי איכילוב משתמש שיטות שונותמחקר מעבדה:

• מולקולרית, המאפשרת בשלב ההתפתחות התוך רחמית של העובר לבסס סטייה ב-DNA;
• ציטוגנטית, שבה נבדקים כרומוזומים ברקמות שונות;
• ביוכימי, ביסוס סטיות מטבוליות בגוף;
• קליני, עוזר לבסס את הגורמים להתרחשות, ניהול טיפול ומניעה.

חוץ מהיעד טיפול מורכבומעקב אחר מהלך מחלה גנטית, משימתם של הרופאים היא לחזות את התרחשות המחלה בעתיד.

טיפול במחלות גנטיות בילדים

הטיפול בילדים בישראל מורכב ממגוון שלם של פעילויות. קודם כל, בדיקות מעבדה מתבצעות על מנת לאשר או לקבוע אבחנה ראשונית. להורים יוצעו השיטות החדשניות ביותר התפתחויות טכנולוגיותהגדרה של מוטציות גנטיות.

בסך הכל, כיום ידועות למדע 600 מומים גנטיים, כך שבדיקה בזמן של ילד תאפשר לזהות את המחלה ולהתחיל בטיפול מוכשר. בדיקה גנטית של יילוד היא אחת הסיבות לכך שנשים מעדיפות ללדת במרפאת איכילוב (סורסקי).

לאחרונה, הטיפול במחלות תורשתיות נחשב אפוא לעסק חסר סיכוי מחלה גנטיתנחשב למשפט. כיום ניכרת התקדמות משמעותית, המדע אינו עומד מלכת, והגנטיקאים הישראלים מציעים התוכניות האחרונותטיפול בסטיות כאלה בהתפתחות הילד.

מחלות גנטיות הן הטרוגניות מאוד במאפיינים, ולכן הטיפול נקבע תוך התחשבות ביטויים קלינייםופרמטרים אישיים של המטופל. במקרים רבים ניתנת העדפה טיפול באשפוז. רופאים צריכים להיות מסוגלים לערוך את הבדיקה המקיפה ביותר של חולה קטן, לבחור משטר תרופתי, ובמידת הצורך לבצע ניתוח.

כדי לבחור נכון טיפול הורמונלי וחיסוני, אתה צריך בדיקה מקיפה ומעקב קפדני אחר המטופל. גם תנאי הפגישות הטיפוליות הם אינדיבידואליים, בהתאם למצבו וגילו של הילד. במקרים מסוימים ההורים מקבלים תוכנית מפורטתנהלים נוספים ומעקב אחר המטופל. תרופות נבחרות עבור הילד כדי להקל על ביטויי המחלה, דיאטה ופיזיותרפיה.

הכיוונים העיקריים של תהליך הטיפול במרכז סוראסקי

טיפול בהפרעות גנטיות בילדים הוא תהליך מורכב וארוך. לפעמים זה בלתי אפשרי לרפא לחלוטין מחלות כאלה, אבל הטיפול מתבצע בשלושה כיוונים עיקריים.

• השיטה האטיולוגית היא היעילה ביותר, מכוונת לגורמים להפרעות בריאותיות. השיטה החדשה ביותר לתיקון גנים כוללת בידוד מקטע ה-DNA הפגוע, שיבוטו והחדרת רכיב בריא למקומו המקורי. זוהי השיטה המבטיחה והחדשנית ביותר להתמודדות עם בעיות בריאות תורשתיות. כיום, המשימה נחשבת לקשה ביותר, אך היא כבר משמשת למספר אינדיקציות.
• השיטה הפתוגנטית משפיעה על התהליכים הפנימיים המתרחשים בגוף. במקרה זה, יש השפעה על הגנום הפתולוגי, התאמה על ידי כולם דרכים נגישותמצב פיזיולוגי וביוכימי של המטופל.
• שיטת החשיפה הסימפטומטית מכוונת להסרה תסמונת כאב, תנאים שליליים ויצירת מכשולים להמשך התפתחות המחלה. כיוון זה משמש לבד או בשילוב עם סוגים אחרים של טיפול, אך במקרה של הפרעות גנים מזוהות, הוא תמיד נקבע. פרמקולוגיה מציעה מגוון רחב של תרופות טיפוליות שיכולות להקל על ביטויי מחלות. מדובר בתרופות נוגדות פרכוסים, משככי כאבים, תרופות הרגעה ותרופות נוספות שיש לתת לילד רק לאחר מרשם רפואי.
• השיטה הניתוחית נחוצה לתיקון פגמים חיצוניים וחריגות פנימיות בגוף הילד. אינדיקציות להתערבות כירורגית מוקצות בזהירות רבה. לפעמים זה לוקח הרבה זמן סקר ראשוניוטיפול להכנת המטופל הקטן לניתוח.

כדוגמה חיובית לטיפול בילדים בישראל, ניתן להביא נתונים סטטיסטיים על מחלה גנטית נפוצה - אוטיזם. בבית החולים איכילוב-סורסקי, איתור מוקדם של חריגות (מגיל חצי שנה) אפשר ל-47% מילדים אלו להתפתח כרגיל בעתיד. את ההפרות שהתגלו בשאר הילדים שנבדקו, ראו הרופאים כחסרות משמעות, שאינן מצריכות התערבות רפואית.

מומלץ להורים לא להיכנס לפאניקה מתי תסמיני חרדהאו נוכחות של סטיות ברורות בבריאותם של ילדים. השתדלו ליצור קשר עם המרפאה בהקדם האפשרי, לקבל המלצות וייעוץ מקיף להמשך פעולות.

בית " תקופה שלאחר לידה » טיפול במחלות גנטיות. ריפוי גנטי: כיצד מטפלים במחלות גנטיות האם ניתן לרפא מחלות גנטיות