Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
_Прикладная генетика 263
смотрим в общих чертах в данном разделе и одновременно обсудим возникающие при этом социальные и этические проблемы.
Терапия половых и соматических клеток
Успешные эксперименты на мышах показали, что генная терапия возможна. С помощью микроинъекции гены вводили в оплодотворенные яйцеклетки, несущие известное генетическое повреждение, и исправленные яйцеклетки реимплантировали обратно в материнский организм. При таком методе все клетки будущей мыши оказываются нормальными, потому что все они произошли от исправленной яйцеклетки. Эту процедуру называют терапией половых клеток. Все потомки излеченного животного также будут нормальными. Еще один подход к лечению наследственных болезней подразумевает вмешательство на уровне соматических клеток. Этот метод так и называется терапия соматических клеток. Он предусматривает изменение некоторых (не всех) соматических клеток организма. Эти изменения не могут наследоваться. Люди, прошедшие такое лечение, будут здоровыми, но способность передавать дефектный ген своим потомкам у них остается.
Схема процедуры
Процедура заключается в выделении нормального гена и его клонировании с использованием методов, которые обсуждались раньше в этой главе. Чтобы ввести ген в соответствующие клетки человека, понадобится безопасный и эффективный вектор. Клетки, по-видимому, нужно сначала выделить из организма, исправить, а затем вернуть на место. Это довольно просто сделать в случае болезней крови, таких как сер-повидноклеточная анемия, поскольку кроветворные клетки легко удалить из костного мозга и вернуть в организм. Самая важная проблема — убедиться в том, что «исправленный» ген нормально экспрессируется. Если такой ген не способен нормально включаться и выключаться, это может привести к более тяжелым проблемам, чем те, которые имеются, например, в случае образования слишком большого количества продукта. Ситуация оказывается еще более сложной, если болезнь вызвана доминантным геном. В этом случае доминантный ген также должен быть удален или инактивирован, а методы для этого пока не разработаны.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
264 Глава 25_
В качестве векторов могут быть использованы:
1. Вирусы — они эффективно доставляют ДНК к ядру клетки. Чтобы удалить гены, ответственные за размножение вируса и инфекдионность, вектор можно модифицировать методами генной инженерии. В случае мышей были успешно использованы ретровирусы, однако пока невозможно проконтролировать, куда встраивается ДНК, и поэтому не исключены хромосомные мутации.
2. Липосомы — их применение в случае лечения муковисцидоза описано ниже.
3. Микроинъекции и электропорация были описаны в разд. 25,5.1. Эти методы можно использовать, однако они, по-видимому, менее эффективны, чем доставка нужных генов в клетки с помощью вирусов и липо-сом.
Пример муковисцидоза
Муковисцидоз поражает эпителиальные клетки организма, причем угрозу для жизни представляет главным образом поражение легких. Мишенью для генной терапии служат эпителиальные клетки трахеи и легких. Задача состоит в том, чтобы ввести в клетку ген, который кодирует белок, регулирующий транспорт ионов хлора через клеточную мембрану (разд. 25.7.3). Для того чтобы добиться терапевтического эффекта, достаточно исправить около 10% клеток.
При клинических испытаниях для доставки гена в клетки был использован аэрозольный ингалятор, подобный тому, который применяют больные астмой. кДНК нужного гена была встроена в особую ли посому (разд. 25.5.1). Липосомы сконструировали специально для того, чтобы они могли проникнуть в клетку и высвободить там ДНК. Метод был успешно опробован на мышах в 1993 г. Начались также испытания с использованием вирусного вектора. Был выбран аденовирус, который в норме атакует дыхательные пути. К сожалению, ДНК вируса не встраивается в хозяйскую ДНК. Если клетка делится, новая ДНК не реплицируется одновременно с ней, и со временем ее количество уменьшается.
Лечение оказывается эффективным только в течение нескольких недель, пока не погибнут эпителиальные клетки, однако его можно повто-
рять через определенные промежутки времени. Есть надежда, что со временем мы научимся «исправлять» те клетки, которые дают начало эпителиальным клеткам. В этом случае терапевтический эффект будет постоянным.
Пример SCID (тяжелая форма комбинированного иммунодефицита}
Одна из форм этого заболевания определяется рецессивным геном, который колирует фермент аденозиндезаминазу. Гетерозиготные дети здоровы, поскольку одного нормального гена, присутствующего в их клетках, достаточно, чтобы синтезировать необходимое количество фермента. Аденозиндезаминаза необходима лимфоцитам — клеткам крови, которые отвечают за иммунитет к инфекционным заболеваниям. В отсутствие этого фермента лимфоциты погибают, поэтому больные должны жить в абсолютно стерильных условиях, не имея непосредственного контакта с людьми; в противном случае, они умирают, не достигнув двухлетнего возраста (рис. 25.33).
