Генотерапия: общие сведения и перспективы
Генотерапия, генная терапия (gene therapy): способ лечения или коррекции заболевания путем искусственного введения в клетку новой генетической информации.
Концепция генной терапии заключатся в том, что наиболее радикальным способом борьбы с разного рода заболеваниями, вызываемыми изменениями генетического содержания клеток, должна быть обработка, направленныая непосредственно на исправление или уничтожение самой генетической причины заболевания, а не ее следствий. Причиной может быть мутация в зародышевой линии клеток, которая передается по наследству при наследственных заболеваниях, это может быть соматическая мутация, которая вызывает, например, рак, или это может быть изменение вследствие появления в клетке чужеродного генетического материала, например, в результате вирусной инфекции. Способ же борьбы с этими генетическими изменениями заключается в искуственном введению в пострадавшую клетку новой генетической информации, призванной поправить ту, с которой связана болезнь. Эта концепция, по-видимому, появилась сразу после осознания механизмов трансформации клеток опухолеродными вирусами. Они, эти вирусы, осуществляют стабильное внедрение генетического материала в геном клетки хозяина, и поэтому тогда же было предложено использовать их как векторы для доставки желаемой генетической информациии в геном клеток, чтобы в случае необходимости поправлять клеточные дефекты и лечить болезни генома. Однако это были только общие идеи. Предстояло решить массу технических и этических проблем, прежде чем достичь сегодняшних успехов и надежд. Серьезным уроком и предостережением послужила крайне неудачная в 1980 году попытка вылечить талассемию с помощью введения гена гемоглобина. Исторически генная терапия нацеливалась на лечение наследственных генетических заболеваний, но впоследствии поле ее применения, по-крайней мере теоретически, расширилось таким образом, что она стала рассматриваться, как потенциально универсальный подход к лечению практически всего спектра болезней, начиная от инфекционных, включая так называемые болезни современного общества такие как рак, атеросклероз, диабет и кончая классически генетическими, наследственными заболеваниями.
Существует несколько способов введения новой генетической информации в клетки млекопитающих, что позволяет разрабатывать прямые методы генотерапии лечения наследственных болезней.
Используют два основных подхода, различающиеся природой клеток- мишеней:
- фетальную генотерапию , при которой чужеродную ДНК вводят в зиготу или эмбрион на ранней стадии развития; при этом ожидается, что введенный материал попадет во все клетки реципиента (и даже в половые клетки, обеспечив тем самым передачу следующему поколению), и
- соматическую генотерапию , при которой генетический материал вводят только в соматические клетки и он не передается половым клеткам.
Есть и третий подход - активация собственных генов организма с целью полного или частичного преодоления действия мутантного гена. Яркий пример такого подхода - использование гидроксимочевины для активации синтеза гемоглобина F у больных с серповидноклеточной анемией и талассемиями.
Важнейший элемент медицины 21 века - генная терапия - развивается в направлении лечения как наследственных заболеваний, так и таких приобретенных заболеваний, как рак, атеросклероз или СПИД. Основные стратегии геной терапии две - ex vivo и in vivo.
Разрабатываются способами введения генов в больные клетки и организмы для того, чтобы компенсировать генетический дефект, делающий клетку больной, или, если это раковая клетка, то чтобы придать ей свойства, достаточные для уничтожения этой и подобных клеток иммунной системой.
Показано, что генная терапия и трансгеноз тесно связаны, но при генной терапии, в отличие от трансгеноза, трансгены не вводят в зародышевые линии клеток. Однако следует помнить, что генная терапия находится в самом начале своего пути.
Откроем Science,269, от 25 Августа 1995 и прочтем: "В последнем сентябре, когда Ашанти ДеСильва, приветливая 8-летняя девочка появилась перед Научным Советом, председатель, в то время конгрессмен Джордж Браун, сказал: "Перед нами доказательство того, что чудо свершилось". О каком же чуде здесь идет речь? Эта девочка страдала наследственным заболеванием - недостаточностью аденозиндезаминазы , и в сентябре 1990 года ее начали лечить с помощью генной терапии. И вот она жива здорова и ходит в школу. Простим американскому конгресмену использование термина "чудо", ибо сказано: "Чудеса нельзя приводить в доказательство" (Талмуд). Противопоставим ему следующую пословицу: " Если случилось чудо, значит оно не чудо". И действительно - чуда не случилось. Просто настало время, когда незримые для тех, кого мы называем широкой публикой или, если угодно, налогоплательщиками, исследования генетики, молекулярной биологии биоорганической химиии, биохимии концентрированно проявляются в зримом каждому, социально значимом результате - на наших глазах рождается медицина 21-века. Об этом мы поговорим более подробно позже, а сейчас вот такие цифры: (Nature,378,#6558, 655,1995). Институты Национального Института Здоровья в США (NIH) в 1995 израсходовали на генную терапию 181.5 миллионов долларов из 11.3 миллиардного бюджета. Из них 50 миллионов израсходовано на фундаментальные исследования. Одобрено 136 клинических протоколов. 910 субъектов подверглись переносу генов в США и 1024 - в мире. Нужно сразу сказать, что пока нет однозначных результатов. В значительной степени исследования в этой области продолжают оставаться фундаменьальными. Но то, что происходит, означает, что в короткий срок генная терапия перестала быть просто фантазиями энтузиастов, а стала реальностью.
