Лечение на генетични заболявания. Генна терапия: как да се лекуват генетични заболявания. Възможно ли е да се лекуват генетични заболявания?

Човешката генна терапия, в широк смисъл, включва въвеждане на функционално активен ген(и) в клетките за коригиране на генетичен дефект. Има два възможни начина за лечение на наследствени заболявания. В първия случай соматичните клетки (клетки, различни от зародишните) се подлагат на генетична трансформация. В този случай корекцията на генетичен дефект е ограничена до определен орган или тъкан. Във втория случай генотипът на зародишните клетки (сперма или яйцеклетки) или оплодените яйцеклетки (зиготи) се променя, така че всички клетки на индивида, който се развива от тях, да имат „коригирани“ гени. Чрез генна терапия, използваща клетки от зародишна линия, генетичните промени се предават от поколение на поколение.

Политика за генна терапия соматични клетки.

През 1980 г. представители на католическата, протестантската и еврейската общност в Съединените щати написаха отворено писмо до президента, в което изложиха своите възгледи относно използването на генното инженерство по отношение на хората. Бяха създадени президентска комисия и комисия на Конгреса, за да оценят етичните и социалните аспекти на този проблем. Те бяха много важни инициативи, тъй като в Съединените щати въвеждането на програми, засягащи обществения интерес, често се извършва въз основа на препоръките на такива комисии. Окончателните заключения на двете комисии направиха ясно разграничение между генна терапия на соматични клетки и генна терапия на зародишни клетки. Генната терапия на соматични клетки е класифицирана като стандартен метод медицинска намесав тялото, подобно на трансплантацията на органи. За разлика от това, генната терапия със зародишни клетки се счита за технологично твърде трудна и етично твърде предизвикателна за незабавно прилагане. Беше заключено, че е необходимо да се разработят ясни правила, регулиращи изследванията в областта на генната терапия на соматични клетки; разработването на подобни документи във връзка с генната терапия на зародишни клетки се счита за преждевременно. За да се спрат всички незаконни дейности, беше решено да се спрат всички експерименти в областта на генната терапия на зародишни клетки.

До 1985 г. те са разработили документ, озаглавен „Правила за подготовка и подаване на заявления за експерименти в областта на генната терапия на соматични клетки“. Той съдържаше цялата информация за това какви данни трябва да бъдат представени в заявление за разрешение за тестване на генна терапия на соматични клетки при хора. Основата е взета от правилата за лабораторни изследвания с рекомбинантна ДНК; те са адаптирани само за биомедицински цели.

Биомедицинското законодателство беше преразгледано и разширено през 70-те години. в отговор на публикуването през 1972 г. на резултатите от 40-годишен експеримент, проведен от Националната здравна служба в Алабама върху група от 400 неграмотни афро-американци със сифилис. Експериментът е проведен с цел да се проучи естественото развитие на тази болест, предавана по полов път, без лечение. Новината за такова ужасяващо преживяване на неинформирани хора шокира мнозина в Съединените щати. Конгресът незабавно спря експеримента и прие закон, забраняващ подобни изследвания да бъдат провеждани никога повече.

Сред въпросите, отправени към лицата, кандидатствали за разрешение за експерименти в областта на генната терапия на соматични клетки, бяха следните:

• 1. Какво е заболяването, което трябва да се лекува?
• 2. Колко сериозно е?
• 3. Има ли алтернативни лечения?
• 4. Колко опасно е предложеното лечение за пациентите?
• 5. Каква е вероятността за успех на лечението?
• 6. Как ще се подбират пациентите за клинични изпитвания?
• 7. Този подбор ще бъде ли безпристрастен и представителен?
• 8. Как ще бъдат информирани пациентите за тестовете?
• 9. Какъв вид информация трябва да им бъде предоставена?
• 10. Как ще бъде получено тяхното съгласие?
• 11. Как ще бъде гарантирана поверителността на информацията за пациентите и изследванията?

Когато експериментите с генна терапия започнаха за първи път, повечето заявления за клинични изпитвания първо бяха прегледани от Комитета по етика на институцията, където трябваше да се проведе изследването, преди да бъдат препратени към Подкомитета по човешка генна терапия. Последният оценява кандидатурите от гледна точка на тяхната научна и медицинска значимост, съответствие с действащите правила и убедителност на аргументите. Ако заявлението беше отхвърлено, то беше върнато с необходимите коментари. Авторите на предложението могат да прегледат предложението и да го преработят. Ако дадено заявление беше одобрено, Подкомитетът по генна терапия го обсъждаше в публични дискусии, като използваше същите критерии. След одобрение на заявлението на това ниво, директорът на подкомисията го одобри и подписа разрешението за клинични изпитвания, без което те не могат да започнат. В този последен случай Специално вниманиеразгледа метода на получаване на продукта, методите за качествен контрол на неговата чистота, както и какви предклинични тестове са проведени, за да се гарантира безопасността на продукта.

Но тъй като броят на приложенията се увеличи с течение на времето и генната терапия се превърна, по думите на един коментатор, в „печелившия билет в медицината“, първоначалният процес на одобрение на приложението се смяташе за ненужно отнемащ време и излишен. Съответно след 1997 г. Подкомитетът по генна терапия вече не е една от агенциите, контролиращи изследванията на човешката генна терапия. Ако подкомитетът съществува, той най-вероятно ще осигури форуми за обсъждане на етични въпроси, свързани с човешката генна терапия. Междувременно отпадна изискването всички приложения за генна терапия да се обсъждат публично. Агенцията, отговорна за наблюдението на производството и употребата на биологични продукти, извършва всички необходими оценки поверително, за да гарантира, че правата на собственост на разработчиците се спазват. В момента човешката генна терапия се счита за безопасна медицинска процедура, макар и не особено ефективна. По-рано изразените опасения се разсеяха и това се превърна в един от основните нови подходи за лечение на човешки заболявания.

Повечето експерти смятат, че процесът на одобрение за опити за генна терапия на човешки соматични клетки в Съединените щати е напълно адекватен; гарантира безпристрастния подбор на пациентите и тяхната информираност, както и правилното извършване на всички манипулации, без да нанася вреда както на конкретни пациенти, така и на човешката популация като цяло. Други страни също в момента разработват разпоредби за изпитвания на генна терапия. В САЩ това беше направено чрез внимателно претегляне на всяко предложение. Както каза д-р Уолтърс, един от участниците в изслушванията на подкомитета по генна терапия през януари 1989 г.: „Не познавам друга биомедицинска наука или технология, която да е била подложена на толкова задълбочено изследване като генната терапия.“

Натрупване на дефектни гени в бъдещите поколения.

Има мнение, че лечението на генетични заболявания с помощта на генна терапия на соматични клетки неизбежно ще доведе до влошаване на генофонда на човешката популация. Тя се основава на идеята, че честотата на дефектен ген в популацията ще нараства от поколение на поколение, тъй като генната терапия ще насърчи предаването на мутантни гени на следващото поколение от тези хора, които преди това не са били в състояние да създадат потомство или не са могли оцелеят до зряла възраст. Тази хипотеза обаче се оказа невярна. Според популационната генетика са необходими хиляди години за вреден или смъртоносен ген, за да увеличи значително честотата си в резултат на ефективно лечение. По този начин, ако рядко генетично заболяване се появи при 1 на 100 000 живородени деца, ще са необходими приблизително 2000 години след въвеждането на ефективна генна терапия, преди честотата на заболяването да се удвои до 1 на 50 000.

В допълнение към факта, че честотата на леталния ген почти не се увеличава от поколение на поколение, в резултат на дългосрочно лечение на всеки, който се нуждае от него, генотипът на отделните индивиди също остава непроменен. Това може да се илюстрира с пример от историята на еволюцията. Приматите, включително хората, не са в състояние да синтезират жизненоважен витамин С; те трябва да го набавят от външни източници. По този начин можем да кажем, че всички сме генетично дефектни в гена за това жизненоважно вещество. За разлика от тях земноводните, влечугите, птиците и бозайниците, които не са примати, синтезират витамин С. И все пак генетичният дефект, който причинява неспособността за биосинтезиране на витамин С, не е „възпрепятствал“ успешната еволюция на приматите повече от милиони години. По същия начин, коригирането на други генетични дефекти няма да доведе до значително натрупване на „нездравословни“ гени в бъдещите поколения.

Генна терапия на зародишни клетки.

Експериментите в областта на генната терапия на човешки зародишни клетки сега са строго забранени, но трябва да се признае, че някои генетични заболявания могат да бъдат излекувани само по този начин. Методологията за генна терапия на човешки зародишни клетки все още не е достатъчно разработена. Въпреки това, няма съмнение, че с разработването на методи за генетична манипулация при животни и диагностично изследване на предимплантационни ембриони тази празнина ще бъде запълнена. Освен това, тъй като генната терапия на соматичните клетки става все по-рутинна, това ще повлияе на отношението на хората към генната терапия на човешки зародишни линии и с течение на времето ще има нужда да се тества. Човек може само да се надява, че дотогава всички проблеми, свързани с последствията от практическото използване на генната терапия за човешки зародишни клетки, включително социални и биологични, ще бъдат решени.

Смята се, че човешката генна терапия помага при лечението тежки заболявания. Наистина, тя може да осигури корекция на редица физически и психически разстройства, въпреки че остава неясно дали обществото ще намери подобно използване на генна терапия за приемливо. Като всяка нова медицинска област, генната терапия на човешки зародишни клетки повдига множество въпроси, включително:

• 1. Каква е цената на разработването и прилагането на методи за генна терапия за човешки зародишни клетки?
• 2. Трябва ли правителството да определя приоритетите на медицинските изследвания?
• 3. Ще доведе ли приоритетното развитие на генната терапия за зародишни клетки до ограничаване на работата по намирането на други методи за лечение?
• 4. Ще може ли да се достигне до всички пациенти, които имат нужда?
• 5. Ще може ли физическо лице или компания да получи изключителни права за лечение на специфични заболявания с помощта на генна терапия?

Клониране на хора.

Общественият интерес към възможността за клониране на хора възниква през 60-те години на миналия век, след като са проведени съответни експерименти върху жаби и жаби. Тези изследвания показват, че ядрото на оплодената яйцеклетка може да бъде заменено с ядрото на недиференцирана клетка и ембрионът ще се развие нормално. Така по принцип е възможно да се изолират ядра от недиференцирани клетки на организъм, да се въведат в оплодени яйца на същия организъм и да се създаде потомство със същия генотип като родителя. С други думи, всеки от потомствените организми може да се счита за генетичен клонинг на оригиналния донорен организъм. През 1960г изглежда, че въпреки липсата на технически възможности, не е трудно да се екстраполират резултатите от клонирането на жаба към хората. В пресата се появиха много статии по тази тема и дори бяха написани научнофантастични произведения. Една от историите беше за клонирането на коварно убития президент на САЩ Джон Ф. Кенеди, но по-популярна тема беше клонирането на злодеи. Творбите за клонирането на хора бяха не само неправдоподобни, но и насърчаваха погрешната и много опасна идея, че личностните черти, характер и други качества на човек се определят единствено от неговия генотип. Всъщност човек като личност се формира под влияние както на неговите гени, така и на условията на околната среда, по-специално на културните традиции. Например злонамереният расизъм, който Хитлер проповядва, е придобито поведенческо качество, което не се определя от нито един ген или комбинация от тях. В друга среда с различни културни характеристики, „клонираният Хитлер“ не е задължително да се оформи в човек, подобен на истинския Хитлер. По същия начин „клонингът на Майка Тереза“ не би „направил“ непременно жена, която е посветила живота си да помага на бедните и болните в Калкута.

С развитието на методите на репродуктивната биология на бозайниците и създаването на различни трансгенни животни ставаше все по-ясно, че клонирането на хора е въпрос на не толкова далечно бъдеще. Спекулациите станаха реалност през 1997 г., когато беше клонирана овца на име Доли. За целта е използвано ядрото на диференцирана клетка от овца донор. Методическият подход, използван за „създаване“ на Доли, по принцип е подходящ за получаване на клонинги на всякакви бозайници, включително хора. И дори да не работи добре при други видове бозайници, вероятно няма да са необходими твърде много експерименти, за да се разработи подходящ метод. В резултат на това клонирането на хора веднага ще стане предмет на всяка дискусия, включваща етични проблеми на генетиката и биологичната медицина.

Без съмнение клонирането на хора е сложен и противоречив въпрос. За някои самата идея за създаване на копие на вече съществуващ индивид чрез експериментална манипулация изглежда неприемлива. Други смятат, че клонираният индивид е същият като еднояйчен близнак, въпреки разликата във възрастта, и следователно клонирането не е присъщо злонамерено, въпреки че може би не е напълно необходимо. Клонирането може да има положителни медицински и социални ефекти, които оправдават прилагането му в изключителни случаи. Например, може да е жизненоважно за родителите на болно дете. Отговорността за експерименти с клониране на хора е регламентирана със закон в много страни и всички изследвания, свързани с клонирането на хора, са забранени. Подобни ограничения са достатъчни, за да се изключи възможността за клониране на хора. Със сигурност обаче ще възникне въпросът за неизбежността на клонирането на хора.

Генна терапия в широкия смисъл на думата означава лечение чрез въвеждане на семантични ДНК последователности в тъканите или клетките на пациента. Първоначално генната терапия се разглежда като начин за коригиране на дефект в ген.

Допълнителни изследвания коригираха тези идеи. Оказа се, че е много по-лесно да се коригира не дефектът в самия ген, а да се извърши корекцията чрез въвеждане на напълно функциониращ ген в тялото на пациента. Оказа се, че генната терапия трябва да се извършва изключително върху соматични тъкани; генната терапия на ниво зародиш и зародишни клетки е много проблематична и нереалистична. Причината за това е реалната опасност от задръстване на генофонда с нежелани изкуствени генни конструкции или внасяне на мутации с непредсказуеми последици за бъдещето на човечеството (Фр. Андерсън, Т. Каски, Фр. Колинс и др.). И накрая, практическата методология на генната терапия се оказа подходяща за лечение не само на моногенни наследствени заболявания, но също и широко разпространени заболявания като злокачествени тумори, тежки форми вирусни инфекции, СПИН, сърдечно-съдови и други заболявания.

Първите клинични изпитвания на генна терапия са предприети на 22 май 1989 г. с цел генетично маркиране на инфилтриращи тумора лимфоцити при напреднал меланом. Първото моногенно наследствено заболяване, за което са приложени методи на генна терапия, е наследственият имунодефицит, причинен от мутация в гена на аденозиндеаминазата. При това заболяване в кръвта на пациентите се натрупва висока концентрация на 2-деоксиаденозин, който има токсичен ефект върху Т и В лимфоцитите, което води до развитие на тежък комбиниран имунодефицит. На 14 септември 1990 г. в Бетесда (САЩ) на 4-годишно момиче, страдащо от това доста рядко заболяване (1:100 000), са трансплантирани собствени лимфоцити, предварително трансформирани ex vivo с ADA гена (ADA ген + маркер ген PEO + ретровирусен вектор). Терапевтичният ефект се наблюдава няколко месеца, след което процедурата се повтаря на интервали от 3-5 месеца. За 3 години терапия са извършени общо 23 интравенозни трансфузии на ADA-трансформирани лимфоцити. В резултат на лечението състоянието на пациента се подобрява значително.

Други моногенни наследствени заболявания, за които вече има официално одобрени протоколи и са започнали клинични изпитвания, се отнасят до фамилна хиперхолестеролемия (1992), хемофилия В (1992), кистозна фиброза (1993), болест на Гоше (1993). До 1993 г. само в Съединените щати са одобрени 53 проекта за клинични изпитвания на генно инженерни дизайни. До 1995 г. броят на подобни проекти в световен мащаб се е увеличил до 100, а повече от 400 пациенти са били пряко включени в тези проучвания. В същото време дори днешните изследвания на генната терапия вземат предвид, че последствията от манипулиране на гени или рекомбинантна ДНК in vivo не са достатъчно проучени. Ето защо при разработването на програми за генна терапия безопасността на режимите на лечение както за пациента, така и за населението като цяло е от основно значение.

Програмата за генна терапия за клинични изпитвания включва следните раздели: обосновка на избора на нозология за провеждане на курс на генна терапия; определяне на типа клетки, подлежащи на генетична модификация; схема за конструиране на екзогенна ДНК; обосновка на биологичната безопасност на въведения генен конструкт, включително експерименти върху клетъчни култури и моделни животни; разработване на процедура за прехвърлянето му в клетки на пациента; методи за анализ на експресията на въведени гени; оценка на клиничния (терапевтичен) ефект; възможни нежелани реакции и начини за предотвратяването им.

В Европа такива протоколи се изготвят и одобряват в съответствие с препоръките на Европейския съюз работна групавърху генния трансфер и генната терапия. Най-важният елемент в програмата за генна терапия е анализът на последствията от проведените процедури. Решаващото условие за успешна генна терапия е да се осигури ефективна доставка, т.е. трансфекция или трансдукция (използвайки вирусни вектори) на чужд ген в целевите клетки, осигурявайки неговата дългосрочна персистентност в тези клетки и създавайки условия за пълноценна работа, т.е. , израз. Ключът към дълготрайното персистиране на чужда ДНК в реципиентните клетки е нейната интеграция в генома, тоест в гостоприемните ДНК клетки. Основните методи за доставяне на чужди гени в клетките са разделени на химични, физични и биологични. Конструирането на вектори, базирани на вируси, е най-интересният и обещаващ клон на генната терапия.

Появата на фундаментално нови технологии, които правят възможно активното манипулиране на гените и техните фрагменти, осигурявайки целенасочена доставка на нови блокове генетична информация до определени области на генома, революционизира биологията и медицината. В този случай самият ген все повече започва да действа като лекарство, използвано за лечение на различни заболявания. Използването на генна терапия за борба с мултифакторни заболявания не е далече. Още сега, при сегашното ниво на нашите познания за човешкия геном, са напълно възможни такива модификации чрез генна трансфекция, които могат да бъдат предприети с цел подобряване на редица физически (например височина), умствени и интелектуални параметри. Така съвременната наука за човека в своя нов кръг на развитие се върна към идеята за „усъвършенстване на човешката раса“, постулирана от изключителния английски генетик Фр. Галтън и неговите ученици.

Генната терапия в 21 век предлага не само реални начини за лечение на тежки наследствени и ненаследствени заболявания, но и с бързото си развитие поставя нови проблеми пред обществото, които трябва да бъдат решени в близко бъдеще.

Забележка!

Тази работа беше представена в конкурса за научно-популярни статии в категорията „Най-добра рецензия“.

Смъртоносни нокти

Човечеството е било изправено пред тази мистериозна болест още преди нашата ера. Учените в различни части на света се опитаха да го разберат и лекуват: в Древен Египет - Еберс, в Индия - Сушрута, Гърция - Хипократ. Всички те и много други лекари се бориха с един опасен и сериозен враг – рака. И въпреки че тази битка продължава и до днес, е трудно да се определи дали има шанс за пълна и окончателна победа. В крайна сметка, колкото повече изучаваме болестта, толкова по-често възникват въпроси: възможно ли е напълно да се излекува ракът? Как да избегнем болестта? Възможно ли е лечението да бъде бързо, достъпно и евтино?

Благодарение на Хипократ и неговите способности за наблюдение (той беше този, който видя приликата между тумора и пипалата на рака), терминът се появи в древните медицински трактати карцином(гръцки carcinos) или рак(лат. рак). В медицинската практика злокачествените новообразувания се класифицират по различен начин: карциноми (от епителните тъкани), саркоми (от съединителната, мускулната тъкан), левкемия (в кръвта и костния мозък), лимфоми (в лимфната система) и други (развиват се в други видове на клетки, например глиома - рак на мозъка). Но в ежедневието терминът "рак" е по-популярен, което означава всякакъв злокачествен тумор.

Мутации: умират или живеят вечно?

Многобройни генетични изследванияоткрили, че появата на ракови клетки е резултат от генетични промени. Грешките в ДНК репликацията (копиране) и възстановяването (коригиране на грешки) водят до промени в гените, включително тези, които контролират клетъчното делене. Основните фактори, които допринасят за увреждане на генома и впоследствие за придобиване на мутации, са ендогенни (атака на свободните радикали, образувани по време на метаболизма, химическа нестабилност на някои ДНК бази) и екзогенни (йонизиращо и UV лъчение, химически канцерогени). Когато мутациите се установят в генома, те насърчават трансформацията на нормалните клетки в ракови клетки. Такива мутации възникват главно в протоонкогени, които обикновено стимулират клетъчното делене. В резултат на това генът може да бъде постоянно „включен“ и митозата (делението) не спира, което всъщност означава злокачествено израждане. Ако възникнат инактивиращи мутации в гени, които нормално инхибират пролиферацията (туморни супресорни гени), контролът върху деленето се губи и клетката става „безсмъртна“ (фиг. 1).

Фигура 1. Генетичен модел на рак: рак на дебелото черво.Първата стъпка е загубата или инактивирането на два алела на APS гена на петата хромозома. Кога фамилен рак(позната аденоматозна полипоза, FAP) се унаследява една мутация на APC гена. Загубата на двата алела води до образуване на доброкачествени аденоми. Последващите мутации на гени на хромозоми 12, 17, 18 на доброкачествен аденом могат да доведат до трансформация в злокачествен тумор. Източник: .

Ясно е, че развитието на някои видове рак включва промени в повечето или дори във всички тези гени и може да се случи по различни начини. От това следва, че всеки тумор трябва да се разглежда като биологично уникален обект. Днес съществуват специални бази данни с генетична информация за рака, съдържащи данни за 1,2 милиона мутации от 8207 тъканни проби, свързани с 20 вида тумори: Атласът на генома на рака и каталогът соматични мутациипри рак (Каталог на соматични мутации при рак (COSMIC)).

Резултатът от неизправност на гените е неконтролирано делене на клетките, а в следващите етапи - метастази в различни органии части от тялото чрез кръвоносни и лимфни съдове. Това е доста сложен и активен процес, който се състои от няколко етапа. Индивидуалните ракови клетки се отделят от първичното място и се разпространяват чрез кръвта в цялото тяло. След това, използвайки специални рецептори, те се прикрепят към ендотелните клетки и експресират протеинази, които разграждат матричните протеини и образуват пори в базалната мембрана. След като са унищожили извънклетъчния матрикс, раковите клетки мигрират по-дълбоко здрава тъкан. Поради автокринна стимулация те се разделят, за да образуват възел (1–2 mm в диаметър). При липса на хранене някои от клетките на възела умират и такива „спящи“ микрометастази могат да останат латентни в тъканите на органа за доста дълго време. При благоприятни условия възелът расте, генът за васкуларен ендотелен растежен фактор (VEGF) и фибробластен растежен фактор (FGFb) се активира в клетките и се инициира ангиогенеза (образуване кръвоносни съдове) (фиг. 2).

Клетките обаче са въоръжени със специални механизми, които предпазват от развитието на тумори:

Традиционните методи и техните недостатъци

Ако защитните системи на организма откажат и туморът все пак започне да се развива, само медицинска намеса може да го спаси. Дълго време лекарите използват три основни „класически“ терапии:

• хирургически ( пълно премахванетумори). Използва се, когато туморът е малък и добре локализиран. Отстранява се и част от тъканта, която е в контакт със злокачествения тумор. Методът не се използва при наличие на метастази;
• радиация - облъчване на тумора с радиоактивни частици за спиране и предотвратяване на деленето на раковите клетки. Здравите клетки също са чувствителни към това лъчение и често умират;
• химиотерапия - лекарствата се използват за инхибиране на растежа на бързо делящи се клетки. Лекарствата също имат отрицателен ефект върху нормалните клетки.

Подходите, описани по-горе, не винаги могат да спасят пациента от рак. Често когато хирургично лечениеостават единични ракови клетки и туморът може да рецидивира, а при химиотерапия и лъчетерапия се появяват странични ефекти (намален имунитет, анемия, косопад и др.), които водят до сериозни последствия, а често и до смърт на пациента. Всяка година обаче традиционните лечения се подобряват и се появяват нови лечения, които могат да победят рака, като биологична терапия, хормонална терапия, използване на стволови клетки, трансплантация на костен мозък и различни поддържащи терапии. Генната терапия се счита за най-обещаваща, тъй като е насочена към основната причина за рака - компенсация за неправилното функциониране на определени гени.

Генната терапия като перспектива

Според PubMed интересът към генната терапия (GT) за рак нараства бързо и днес GT съчетава редица техники, които действат върху раковите клетки и в тялото ( in vivo) и извън него ( ex vivo) (фиг. 3).

Фигура 3. Две основни стратегии за генна терапия. Ex vivo- генетичният материал се прехвърля с помощта на вектори в клетки, отгледани в култура (трансдукция), след което трансгенните клетки се въвеждат в реципиента; in vivo- въвеждане на вектор с желания ген в специфична тъкан или орган. Картина от.

Генна терапия in vivoвключва генен трансфер - въвеждане на генетични конструкции в раковите клетки или в тъканите, които заобикалят тумора. Генна терапия ex vivoсе състои от изолиране на ракови клетки от пациент, вмъкване на терапевтичен "здрав" ген в раковия геном и въвеждане на трансдуцираните клетки обратно в тялото на пациента. За тези цели се използват специални вектори, създадени чрез методи на генно инженерство. По правило това са вируси, които идентифицират и унищожават раковите клетки, като същевременно остават безвредни за здравите тъкани на тялото или невирусни вектори.

Вирусни вектори

Като вирусни вектори се използват ретровируси, аденовируси, адено-асоциирани вируси, лентивируси, херпесни вируси и други. Тези вируси се различават по своята ефективност на трансдукция, взаимодействие с клетките (разпознаване и инфекция) и ДНК. Основният критерий е безопасността и липсата на риск от неконтролирано разпространение на вирусна ДНК: ако гените са вмъкнати на грешното място в човешкия геном, те могат да създадат вредни мутации и да инициират развитието на тумор. Също така е важно да се вземе предвид нивото на експресия на прехвърлените гени, за да се предотвратят възпалителни или имунни реакции в тялото по време на хиперсинтеза на целеви протеини (Таблица 1).

Таблица 1. Вирусни вектори.

вектор	Кратко описание
Вирус на морбили	съдържа отрицателна РНК последователност, която не индуцира защитен отговор в раковите клетки
Херпес симплекс вирус (HSV-1)	могат да носят дълги последователности от трансгени
Лентивирус	получени от HIV, могат да интегрират гени в неделящи се клетки
Ретровирус (RCR)	неспособен на независима репликация, осигурява ефективна интеграция на чужда ДНК в генома и устойчивост на генетични промени
Маймунски пенест вирус (SFV)	нов РНК вектор, който пренася трансгена в тумора и стимулира неговата експресия
Рекомбинантен аденовирус (rAdv)	осигурява ефективна трансфекция, но е възможна силна имунна реакция
Рекомбинантен адено-асоцииран вирус (rAAV)	способен да трансфектира много видове клетки

Невирусни вектори

Невирусни вектори също се използват за трансфер на трансгенна ДНК. Полимерни носители на лекарства - структури от наночастици - се използват за доставяне на лекарства с ниско молекулно тегло, например олигонуклеотиди, пептиди, siRNA. Поради малкия си размер, наночастиците се абсорбират от клетките и могат да проникнат в капилярите, което е много удобно за доставяне на „лечебни“ молекули до най-недостъпните места в тялото. Тази техника често се използва за инхибиране на туморната ангиогенеза. Но съществува риск от натрупване на частици в други органи, като костния мозък, което може да доведе до непредвидими последици. Най-популярните невирусни методи за доставка на ДНК са липозомите и електропорацията.

Синтетичен катионни липозомипонастоящем са признати като обещаващ метод за доставяне на функционални гени. Положителният заряд на повърхността на частиците осигурява сливане с отрицателно заредени клетъчни мембрани. Катионните липозоми неутрализират отрицателния заряд на ДНК веригата, правят нейната пространствена структура по-компактна и насърчават ефективната кондензация. Плазмид-липозомният комплекс има редица важни предимства: той може да побере генетични конструкции с почти неограничен размер, няма риск от репликация или рекомбинация и практически не предизвиква имунен отговор в тялото на гостоприемника. Недостатъкът на тази система е кратката продължителност на терапевтичния ефект и при многократно приложение могат да се появят странични ефекти.

Електропорацияе популярен метод за доставяне на невирусна ДНК, който е доста прост и не предизвиква имунен отговор. С помощта на индуцирани електрически импулси се образуват пори на повърхността на клетките и плазмидната ДНК лесно прониква във вътреклетъчното пространство. Генна терапия in vivoизползването на електропорация е доказала своята ефективност в редица експерименти върху миши тумори. В този случай могат да се прехвърлят всякакви гени, например цитокинови гени (IL-12) и цитотоксични гени (TRAIL), което допринася за разработването на широк спектър от терапевтични стратегии. Освен това, този подход може да бъде ефективен за лечение както на метастатични, така и на първични тумори.

Избор на оборудване

В зависимост от вида на тумора и неговата прогресия се избира най-подходящото лечение за пациента. ефективна техникалечение. Към днешна дата са разработени нови обещаващи техники за генна терапия срещу рак, включително онколитична вирусна ХТ, пролекарствена ХТ (пролекарствена терапия), имунотерапия, ХТ с използване на стволови клетки.

Онколитична вирусна генна терапия

При тази техника се използват вируси, които с помощта на специални генетични манипулации стават онколитични – спират да се възпроизвеждат в здравите клетки и засягат само туморните клетки. Добър примерТакава терапия е ONYX-015, модифициран аденовирус, който не експресира протеина E1B. При отсъствието на този протеин вирусът не може да се репликира в клетки с нормален p53 ген. Два вектора, базирани на вируса на херпес симплекс (HSV-1) - G207 и NV1020 - също носят мутации в няколко гена, за да се репликират само в ракови клетки. Голямото предимство на техниката е, че по време на интравенозни инжекции онколитичните вируси се пренасят чрез кръвта в тялото и могат да се борят с метастазите. Основните проблеми, които възникват при работа с вируси са възможен рискпоявата на имунен отговор в тялото на реципиента, както и неконтролираната интеграция на генетични конструкции в генома на здрави клетки и, като следствие, появата на раков тумор.

Генно-медиирана ензимна пролекарствена терапия

Тя се основава на въвеждането на "самоубийствени" гени в туморната тъкан, в резултат на което раковите клетки умират. Тези трансгени кодират ензими, които активират вътреклетъчните цитостатици, TNF рецептори и други важни компоненти за активиране на апоптозата. Генна комбинация за самоубийствено пролекарство в идеалния случай трябва да отговаря на следните изисквания: контролирана генна експресия; правилно превръщане на избраното пролекарство в активно противораково средство; пълно активиране на пролекарството без допълнителни ендогенни ензими.

Недостатъкът на терапията е, че туморите съдържат всички защитни механизми, характерни за здравите клетки, и те постепенно се адаптират към увреждащи фактори и пролекарства. Процесът на адаптиране се улеснява от експресията на цитокини (автокринна регулация), фактори за регулиране на клетъчния цикъл (подбор на най-устойчивите ракови клонинги) и гена MDR (отговорен за чувствителността към определени лекарства).

Имунотерапия

Благодарение на генната терапия имунотерапията наскоро започна активно да се развива - нов подходза лечение на рак с помощта на противотуморни ваксини. Основната стратегия на метода е активна имунизация на организма срещу ракови антигени (ТАА) чрез технология за генен трансфер [?18].

Основната разлика между рекомбинантните ваксини и другите лекарства е, че те помагат на имунната система на пациента да разпознае раковите клетки и да ги унищожи. В първия етап раковите клетки се получават от тялото на реципиента (автоложни клетки) или от специални клетъчни линии (алогенни клетки), след което се отглеждат in vitro. За да могат тези клетки да бъдат разпознати от имунната система, се въвеждат един или повече гени, които произвеждат имуностимулиращи молекули (цитокини) или протеини с повишен брой антигени. След тези модификации клетките продължават да се култивират, след което се лизират и се получава готовата ваксина.

Голямото разнообразие от вирусни и невирусни вектори за трансгени позволява експериментиране върху различни типове имунни клетки (напр. цитотоксични Т клетки и дендритни клетки) за инхибиране на имунния отговор и регресията на раковите клетки. През 90-те години на миналия век беше предложено, че инфилтриращите тумор лимфоцити (TIL) са източник на цитотоксични Т лимфоцити (CTL) и естествени клетки убийци (NK) за раковите клетки. Тъй като TIL може лесно да се манипулира ex vivo, те станаха първите генетично модифицирани имунни клетки, които са били използвани за противоракова имунотерапия. В Т-клетките, отстранени от кръвта на пациент с рак, гените, които са отговорни за експресията на рецептори за ракови антигени, се променят. Могат да се добавят и гени, за да се направи по-вероятно модифицираните Т клетки да оцелеят и да навлязат в тумора по-ефективно. С помощта на такива манипулации се създават високоактивни „убийци“ на раковите клетки.

Когато беше доказано, че повечето видове рак имат специфични антигени и са в състояние да индуцират свои собствени защитни механизми, се предположи, че блокирането на имунната система на раковите клетки ще улесни отхвърлянето на тумора. Следователно, за производството на повечето противотуморни ваксини, като източник на антигени се използват туморни клетки на пациента или специални алогенни клетки. Основните проблеми на туморната имунотерапия са вероятността от автоимунни реакции в тялото на пациента, липсата на противотуморен отговор, имуностимулиране на туморния растеж и други.

Стволови клетки

Мощен инструмент за генна терапия е използването на стволови клетки като вектори за пренос на терапевтични агенти – имуностимулиращи цитокини, суицидни гени, наночастици и антиангиогенни протеини. Стволовите клетки (SC), в допълнение към способността да се самообновяват и диференцират, имат огромно предимство в сравнение с други транспортни системи (нанополимери, вируси): активирането на пролекарството става директно в туморните тъкани, което избягва системна токсичност (експресия на трансгени допринася за унищожаването само на ракови клетки). Допълнително положително качество е „привилегированото” състояние на автоложните СК – използваните собствени клетки гарантират 100% съвместимост и повишават нивото на безопасност на процедурата. Но все пак ефективността на терапията зависи от правилната ex vivoтрансфер на модифицирания ген в SC и последващ трансфер на трансдуцирани клетки в тялото на пациента. Освен това, преди да се използва терапия в голям мащаб, е необходимо да се проучат подробно всички възможни начини за трансформация на SC в ракови клетки и да се разработят мерки за безопасност за предотвратяване на канцерогенна трансформация на SC.

Заключение

Обобщавайки, можем уверено да кажем, че идва ерата на персонализираната медицина, когато за всеки онкоболен ще бъде избрана конкретна ефективна терапия. Вече се разработват индивидуални програми за лечение, които осигуряват навременна и правилна грижа и водят до значително подобрение на състоянието на пациента. Еволюционните подходи за персонализирана онкология, като геномен анализ, целево производство на лекарства, генна терапия на рак и молекулярна диагностика, използваща биомаркери, вече дават плодове.

Особено обещаващ метод за лечение на рак е генната терапия. На този моментАктивно се провеждат клинични изпитвания, които често потвърждават ефективността на ХТ в случаите, когато стандартното противораково лечение - операция, лъчетерапия и химиотерапия - не помага. развитие иновативни техники GT (имунотерапия, онколитична виротерапия, „суицидна” терапия и др.) ще могат да решат проблема с високата смъртност от рак и може би в бъдеще диагнозата рак няма да звучи като смъртна присъда.

Рак: разпознайте, предотвратите и елиминирайте болестта.

Литература

1. Уилямс С. Клуг, Майкъл Р. Къминг. Светът на биологията и медицината. Основи на генетиката. Москва: Техносфера, 2007. - 726 с.;
2. Биоинформатика: Големи бази данни срещу Big P;
3. Куи Х., Круз-Кореа М. et al. (2003).

Въведение

Всяка година в научни списанияИма все повече и повече статии за медицински клинични изследвания, в които по един или друг начин е използвано лечение, основано на въвеждането на различни гени - генна терапия. Това направление произлиза от такива добре развиващи се клонове на биологията като молекулярната генетика и биотехнологиите.

Често, когато конвенционалните (консервативни) методи вече са били изпробвани, генната терапия е тази, която може да помогне на пациентите да оцелеят и дори да се възстановят напълно. Например, това се отнася за наследствените моногенни заболявания, тоест тези, които са причинени от дефект в един ген, както и много други. Или, например, генната терапия може да помогне и да спаси крайник на тези пациенти, които са стеснили лумена на кръвоносните съдове в долните крайниции в резултат на това се е развила персистираща исхемия на околните тъкани, тоест тези тъкани изпитват сериозна липса на хранителни вещества и кислород, които обикновено се пренасят от кръвта в тялото. Често е невъзможно да се лекуват такива пациенти с хирургични манипулации и лекарства, но ако клетките са локално принудени да отделят повече протеинови фактори, които биха повлияли на процеса на образуване и покълване на нови съдове, тогава исхемията ще стане много по-слабо изразена и животът ще стане много по-лесно за пациентите.

Генна терапияднес може да се определи като лечение на заболявания чрез въвеждане на гени в клетките на пациентите, за да се променят специфично генните дефекти или да се дадат на клетките нови функции. Първите клинични изпитвания на методи за генна терапия са предприети съвсем наскоро - на 22 май 1989 г., с цел диагностика на рак. Първото наследствено заболяване, при което са приложени методи на генна терапия, е наследственият имунодефицит.

Всяка година броят на успешно проведените клинични изпитвания за лечение на различни заболявания с помощта на генна терапия расте и до януари 2014 г. достигна 2 хиляди.

В същото време, в съвременни изследванияотносно генната терапия е необходимо да се вземе предвид, че последствията от манипулиране на гени или „разбъркана“ (рекомбинантна) ДНК in vivo(на латински буквално „в живите“) не са проучени достатъчно. В страните с най-напреднало ниво на изследвания в тази област, особено в Съединените щати, медицинските протоколи, използващи сетивни ДНК последователности, подлежат на задължителен преглед от съответните комитети и комисии. В САЩ това са Recombinant DNA Advisory Committee (RAC) и Drug Administration. хранителни продукти(Food and Drug Administration, FDA) с последващо задължително одобрение на проекта от директора Национални институтиздраве (Национални здравни институти).

И така, ние решихме, че това лечение се основава на факта, че ако някои тъкани на тялото имат дефицит на определени индивидуални протеинови фактори, тогава това може да бъде коригирано чрез въвеждане на съответните гени, кодиращи протеини в тези тъкани, и всичко ще стане повече или по-малко прекрасно. Няма да е възможно въвеждането на самите протеини, защото тялото ни веднага ще реагира със силна имунна реакция и продължителността на действие ще бъде недостатъчна. Сега трябва да решите метода за доставяне на гена в клетките.

Трансфекция клетки

Първо, струва си да се въведат дефиниции на някои термини.

Генният транспорт се осъществява благодарение на векторе ДНК молекула, използвана като „превозно средство“ за изкуствен трансфер на генетична информация в клетка. Има много видове вектори: плазмидни, вирусни, както и козмиди, фазмиди, изкуствени хромозоми и др. Основно важно е векторите (по-специално плазмидните) да имат характерни за тях свойства:

1. Произход на репликация (ori)- последователността от нуклеотиди, от които започва дублирането на ДНК. Ако векторната ДНК не може да се удвои (репликира), тогава необходимото лечебен ефектняма да бъде постигнато, защото просто ще бъде бързо разградено от вътреклетъчните нуклеазни ензими и поради липсата на матрици в крайна сметка ще се образуват много по-малко протеинови молекули. Трябва да се отбележи, че тези точки са специфични за всеки биологичен вид, т.е. ако векторната ДНК трябва да бъде получена чрез размножаването й в бактериална култура (а не само чрез химичен синтез, който обикновено е много по-скъп), тогава две ще са необходими отделни източници на репликация - за хора и за бактерии;

2. Рестрикционни сайтове- специфични къси последователности (обикновено палиндромни), които се разпознават от специални ензими (рестрикционни ендонуклеази) и се нарязват от тях по определен начин - с образуването на "лепкави краища" (фиг. 1).

Фиг.1 Образуване на „лепкави краища” с участието на рестрикционни ензими

Тези места са необходими, за да се свърже векторната ДНК (която по същество е „празна“) с желаните терапевтични гени в една молекула. Такава молекула, омрежена от две или повече части, се нарича "рекомбинантна";

3. Ясно е, че бихме искали да получим милиони копия на рекомбинантна ДНК молекула. Отново, ако имаме работа с бактериална клетъчна култура, тогава тази ДНК трябва да бъде изолирана. Проблемът е, че не всички бактерии ще погълнат молекулата, от която се нуждаем; някои няма да направят това. За да разграничат тези две групи, те вмъкват селективни маркери- области на устойчивост на определени химикали; Сега, ако добавите тези вещества към околната среда, тогава само онези, които са устойчиви на тях, ще оцелеят, а останалите ще умрат.

Всички тези три компонента могат да се наблюдават в първия изкуствено синтезиран плазмид (фиг. 2).

Фиг.2

Процесът на въвеждане на плазмиден вектор в определени клетки се нарича трансфекция. Плазмидът е сравнително къса и обикновено кръгла ДНК молекула, която се намира в цитоплазмата на бактериална клетка. Плазмидите не са свързани с бактериалната хромозома, те могат да се репликират независимо от нея, могат да бъдат освободени от бактерията в околната среда или, обратно, абсорбирани (процесът на абсорбция е трансформация). С помощта на плазмиди бактериите могат да обменят генетична информация, например, предавайки резистентност към определени антибиотици.

Плазмидите съществуват естествено в бактериите. Но никой не може да попречи на изследователя да синтезира изкуствено плазмид, който ще има свойствата, от които се нуждае, да вмъкне в него генна вложка и да го въведе в клетка. В един и същ плазмид могат да бъдат вмъкнати различни вложки .

Методи за генна терапия

Има два основни подхода, които се различават по естеството на таргетните клетки:

1. Фетален, при който чужда ДНК се въвежда в зиготата (оплодената яйцеклетка) или ембриона в ранен стадий на развитие; в този случай се очаква въведеният материал да влезе във всички клетки на реципиента (и дори в зародишните клетки, като по този начин се гарантира предаване на следващото поколение). У нас всъщност е забранено;

2. Соматичен, при който генетичният материал се въвежда в нерепродуктивните клетки на вече роден човек и не се предава на половите клетки.

Генна терапия in vivoсе основава на директното въвеждане на клонирани (умножени) и пакетирани ДНК последователности по определен начин в определени тъкани на пациента. Особено обещаващо за лечението на генни заболявания in vivo е въвеждането на гени с помощта на аерозолни или инжектирани ваксини. Разработва се аерозолна генна терапия, обикновено за лечение белодробни заболявания(муковисцидоза, рак на белия дроб).

Има много стъпки, включени в разработването на програма за генна терапия. Това включва задълбочен анализ на тъканно-специфичната експресия на съответния ген (т.е. синтез върху матрицата на ген на някакъв протеин в определена тъкан) и идентифициране на първичен биохимичен дефект и изследване на структурата, функцията и вътреклетъчно разпределение на неговия протеинов продукт, както и биохимичен анализ на патологичния процес. Всички тези данни се вземат предвид при изготвянето на съответния медицински протокол.

Важно е при изготвянето на схеми за генна корекция да се оцени ефективността на трансфекцията и степента на корекция на първичния биохимичен дефект в условията на клетъчна култура ( инвитро,"ин витро") и най-важното, in vivoвърху животински биологични модели. Едва след това може да започне програмата за клинично изпитване .

Директно доставяне и клетъчни носители на терапевтични гени

Има много методи за въвеждане на чужда ДНК в еукариотна клетка: някои зависят от физическа обработка (електропорация, магнитофекция и т.н.), други от използването на химически материали или биологични частици (например вируси), които се използват като носители. Струва си да споменем веднага, че химикалът и физични методи(напр. електропорация + обвиване на ДНК с липозоми)

Директни методи

1. Химическата трансфекция може да бъде класифицирана в няколко типа: използване на циклодекстриново вещество, полимери, липозоми или наночастици (със или без химическа или вирусна функционализация, т.е. повърхностна модификация).
а) Един от най-евтините методи е използването на калциев фосфат. Повишава ефективността на инкорпорирането на ДНК в клетките от 10-100 пъти. ДНК образува силен комплекс с калция, което осигурява ефективното му усвояване. Недостатък – само около 1 – 10% от ДНК достига до ядрото. Използван метод инвитроза прехвърляне на ДНК в човешки клетки (фиг. 3);

Фиг.3

б) Използване на силно разклонени органични молекули - дендример, за свързване на ДНК и пренасянето й в клетката (фиг. 4);

Фиг.4

в) Много ефективен методЗа да се трансфектира ДНК, тя се въвежда чрез липозоми - малки, заобиколени от мембрана тела, които могат да се слеят с клетъчната цитоплазмена мембрана (CPM), която е двоен слой от липиди. За еукариотните клетки трансфекцията е по-ефективна при използване на катионни липозоми, тъй като клетките са по-чувствителни към тях. Процесът има собствено име - липофекция. Този метод се счита за един от най-безопасните днес. Липозомите са нетоксични и неимуногенни. Въпреки това, ефективността на генния трансфер с помощта на липозоми е ограничена, тъй като ДНК, която те въвеждат в клетките, обикновено веднага се улавя от лизозомите и се унищожава. Въвеждането на ДНК в човешки клетки с помощта на липозоми е основата на терапията днес. in vivo(фиг. 5);

Фиг.5

г) Друг метод е използването на катионни полимери като диетиламиноетил декстран или полиетиленимин. Отрицателно заредените ДНК молекули се свързват с положително заредени поликатиони и този комплекс по-нататък навлиза в клетката чрез ендоцитоза. DEAE-декстран променя физичните свойства плазмената мембранаи стимулира усвояването на този комплекс от клетката. Основният недостатък на метода е, че DEAE-декстранът е токсичен във високи концентрации. Методът не е широко разпространен в генната терапия;

д) С помощта на хистони и други ядрени протеини. Тези протеини, съдържащи много положително заредени аминокиселини (Lys, Arg), в естествени условия спомагат за компактното опаковане на дълга верига от ДНК в сравнително малко клетъчно ядро.

2. Физически методи:

а) Електропорацията е много популярен метод; постига се незабавно повишаване на пропускливостта на мембраната поради факта, че клетките са изложени на кратки експозиции на интензивно електрическо поле. Доказано е, че при оптимални условия броят на трансформантите може да достигне 80% от оцелелите клетки. Понастоящем не се използва при хора (фиг. 6).

Фиг.6

б) „Изстискване на клетки“ е метод, изобретен през 2013 г. Той ви позволява да доставяте молекули в клетките чрез „нежно изстискване“ на клетъчната мембрана. Методът елиминира възможността за токсичност или неправилно насочване, тъй като не разчита на външни материали или електрически полета;

в) Сонопорацията е метод за изкуствено прехвърляне на чужда ДНК в клетките чрез излагането им на ултразвук, което води до отваряне на пори в клетъчната мембрана;
г) Оптична трансфекция - метод, при който се прави малка дупка в мембраната (около 1 μm в диаметър) с помощта на силно фокусиран лазер;
д) Хидродинамична трансфекция - метод за доставяне на генетични конструкции, протеини и др. чрез контролирано повишаване на налягането в капилярите и междуклетъчната течност, което предизвиква краткотрайно повишаване на пропускливостта на клетъчните мембрани и образуването на временни пори в тях. Осъществява се чрез бързо инжектиране в тъканта, като доставянето е неспецифично. Ефективност на доставка за скелетната мускулатура - от 22 до 60% ;

е) Микроинжектиране на ДНК - въвеждане в ядрото на животинска клетка с помощта на тънки стъклени микротубули (d=0.1-0.5 µm). Недостатъкът е сложността на метода, има голяма вероятност от разрушаване на ядрото или ДНК; ограничен брой клетки могат да бъдат трансформирани. Не е за човешка употреба.

3. Методи, базирани на частици.

а) Директен подход към трансфекцията е генна пушка, при която ДНК се свързва в наночастица с инертни твърди частици (обикновено злато, волфрам), която след това се „изстрелва“ насочва към ядрата на целевите клетки. Този метод се прилага инвитроИ in vivoза въвеждане на гени, по-специално, в клетките на мускулната тъкан, например, при заболяване като мускулна дистрофия на Дюшен. Размерът на златните частици е 1-3 микрона (фиг. 7).

Фиг.7

б) Магнитофекцията е метод, който използва силите на магнетизма за доставяне на ДНК до целевите клетки. Първо, нуклеиновите киселини (NA) се свързват с магнитни наночастици, а след това под въздействието магнитно поле, частиците се задвижват в клетката. Ефективността е почти 100%, отбелязва се очевидна нетоксичност. В рамките на 10-15 минути частиците се регистрират в клетката - това е много по-бързо от другите методи.
в) Impalefection; "набиване", буквално "набиване" + "инфекция") - метод на доставка, използващ наноматериали като въглеродни нанотръби и нановлакна. В този случай клетките са буквално пробити от слой нанофибрили. Префиксът „нано” се използва за обозначаване на много малките им размери (в рамките на милиардни от метъра) (фиг. 8).

Фиг.8

Отделно си струва да се подчертае такъв метод като РНК трансфекция: не ДНК се доставя в клетката, а РНК молекули - техните „наследници“ във веригата на биосинтеза на протеини; в този случай се активират специални протеини, които нарязват РНК на къси фрагменти - т.нар. малка интерферираща РНК (siRNA). Тези фрагменти се свързват с други протеини и в крайна сметка това води до инхибиране на клетъчната експресия на съответните гени. По този начин е възможно да се блокира действието на тези гени в клетката, които потенциално причиняват повече вреда, отколкото полза в момента. Трансфекцията на РНК намери широко приложение, по-специално в онкологията.

Разгледани са основните принципи на доставяне на ген с помощта на плазмидни вектори. Сега можем да преминем към разглеждане на вирусни методи. Вирусите са неклетъчни формиживот, най-често представляваща молекула нуклеинова киселина (ДНК или РНК), обвита в белтъчна обвивка. Ако изрежете от генетичния материал на вируса всички тези последователности, които причиняват болести, тогава целият вирус също може успешно да бъде превърнат в „превозно средство“ за нашия ген.

Процесът на въвеждане на ДНК в клетката, медииран от вирус, се нарича трансдукция.
В практиката най-често се използват ретровируси, аденовируси и адено-асоциирани вируси (AAV). Първо, струва си да разберем какъв трябва да бъде идеалният кандидат за трансдукция сред вируси. Критериите са, че трябва да бъде:

Стабилен;
. вместителен, тоест да побере достатъчно количество ДНК;
. инертен по отношение на метаболитните пътища на клетката;
. прецизен - в идеалния случай той трябва да интегрира своя геном в специфичен локус на генома на ядрото гостоприемник и т.н.

В реалния живот е много трудно да се комбинират поне няколко точки, така че обикновено изборът се прави, когато се разглежда всеки отделен случай поотделно (фиг. 9).

Фиг.9

И от трите изброени най-използвани вируса най-безопасни и в същото време най-точни са AAV. Почти единственият им недостатък е сравнително малкият им капацитет (около 4800 bp), който обаче се оказва достатъчен за много гени .

В допълнение към изброените методи, генната терапия често се използва в комбинация с клетъчна терапия: първо, култура от определени човешки клетки се засажда в хранителна среда, след което необходимите гени се въвеждат в клетките по един или друг начин, култивирани за известно време и отново трансплантиран в тялото на гостоприемника. В резултат на това клетките могат да бъдат върнати към нормалните си свойства. Така, например, човешките бели кръвни клетки (левкоцити) са модифицирани за левкемия (фиг. 10).

Фиг.10

Съдбата на гена след влизането му в клетката

Тъй като с вирусните вектори всичко е повече или по-малко ясно поради способността им по-ефективно да доставят гени до крайната цел - ядрото, ще се спрем на съдбата на плазмидния вектор.

На този етап постигнахме, че ДНК е преминала първата голяма бариера – цитоплазмената мембрана на клетката.

Освен това, в комбинация с други вещества, черупки или не, трябва да се постигне клетъчно ядротака че специален ензим - РНК полимераза - синтезира информационна РНК (иРНК) молекула върху ДНК матрица (този процес се нарича транскрипция). Едва след това иРНК ще се освободи в цитоплазмата, ще образува комплекс с рибозоми и според генетичния код ще се синтезира полипептид - например съдов растежен фактор (VEGF), който ще започне да изпълнява определена терапевтична функция ( в този случай той ще започне процеса на образуване на съдови разклонения в тъкан, подложена на исхемия) .

Що се отнася до експресията на въведените гени в необходимия тип клетка, този проблем се решава с помощта на регулаторни елементи на транскрипцията. Тъканта, в която възниква експресията, често се определя от комбинацията на тъканно-специфичен енхансер („усилваща“ последователност) със специфичен промотор (последователност от нуклеотиди, от които РНК полимеразата започва синтеза), който може да бъде индуциран . Известно е, че генната активност може да бъде модулирана in vivoвъншни сигнали и тъй като енхансерите могат да работят с всеки ген, във векторите могат да бъдат въведени изолатори, които помагат на енхансера да работи независимо от неговата позиция и могат да действат като функционални бариери между гените. Всеки енхансер съдържа набор от места за свързване за активиране или потискане на протеинови фактори. Промоторите могат също да се използват за регулиране на нивото на генна експресия. Например, има металотионеин или чувствителни към температурата промотори; промотори, контролирани от хормони.

Експресията на ген зависи от неговата позиция в генома. В повечето случаи съществуващите вирусни методи водят само до произволно вмъкване на ген в генома. За да се елиминира такава зависимост, когато се конструират вектори, генът се доставя с известни нуклеотидни последователности, които позволяват генът да бъде експресиран, независимо къде е вмъкнат в генома.

Най-простият начин за регулиране на трансгенната експресия е да му се осигури индикаторен промотор, който е чувствителен към физиологичен сигнал, като освобождаване на глюкоза или хипоксия. Такива "ендогенни" контролни системи могат да бъдат полезни в някои ситуации, като например глюкозо-зависим контрол на производството на инсулин. „Екзогенните“ контролни системи са по-надеждни и универсални, когато генната експресия се контролира фармакологично чрез въвеждане на малка лекарствена молекула. Понастоящем са известни 4 основни контролни системи - регулирани от тетрациклин (Tet), стероид от насекоми, екдизон или негови аналози, антипрогестиново лекарство майфпристон (RU486) и химически димеризатори като рапамицин и неговите аналози. Всички те включват зависимо от лекарството привличане на домена за активиране на транскрипция към главния промотор, водещ желания ген, но се различават по механизмите на това привличане .

Заключение

Прегледът на данните ни позволява да стигнем до извода, че въпреки усилията на много лаборатории по света, всичко вече известно и тествано in vivoИ инвитровекторните системи далеч не са перфектни . Ако има проблем с доставянето на чужда ДНК инвитропрактически решен и доставянето му до целеви клетки на различни тъкани in vivoуспешно решен (главно чрез създаване на конструкции, носещи рецепторни протеини, включително антигени, специфични за определени тъкани), тогава други характеристики на съществуващите векторни системи - стабилност на интеграция, регулирана експресия, безопасност - все още изискват сериозни подобрения.

На първо място, това се отнася до стабилността на интеграцията. Досега интегрирането в генома се постига само с помощта на ретровирусни или адено-асоциирани вектори. Ефективността на стабилната интеграция може да бъде увеличена чрез подобряване на генни конструкции като рецепторно-медиирани системи или чрез създаване на достатъчно стабилни епизомални вектори (т.е. ДНК структури, способни на дългосрочно пребиваване вътре в ядрата). Напоследък се обръща специално внимание на създаването на вектори, базирани на изкуствени хромозоми на бозайници. Поради наличието на основните структурни елементи на обикновените хромозоми, такива мини-хромозоми се задържат в клетките за дълго време и са в състояние да носят пълноразмерни (геномни) гени и техните естествени регулаторни елементи, които са необходими за правилното функциониране на гена, в точната тъкан и в точното време.

Генната и клетъчната терапия открива блестящи перспективи за възстановяване на изгубени клетки и тъкани и генно инженерно проектиране на органи, което несъмнено значително ще разшири арсенала от методи за биомедицински изследвания и ще създаде нови възможности за запазване и удължаване на човешкия живот.

Освен това можете да научите за възможностите на съвременната медицина в лечението на хромозомни аномалии, като се запознаете с постиженията на генната терапия. Тази посока се основава на трансфера на генетичен материал в човешкото тяло, подлежащ на доставяне на гена до така наречените целеви клетки с помощта на различни методи.

Показания за употреба

Лечението на наследствени заболявания се извършва само ако заболяването е точно идентифицирано. В същото време, преди да се предпишат терапевтични мерки, се провеждат редица изследвания, за да се определи кои хормони и други вещества се произвеждат в излишък в организма и кои се произвеждат в недостатъчни количества, за да се избере най-ефективната дозировка на лекарствата.

По време на приема на лекарства състоянието на пациента се наблюдава постоянно и, ако е необходимо, се правят промени в курса на лечение.

По правило такива пациенти трябва да приемат лекарства за цял живот или за дълъг период от време (например до края на процеса на растеж на тялото), а препоръките за хранене трябва да се спазват стриктно и постоянно.

Противопоказания

При разработването на курс на терапия се вземат предвид възможните индивидуални противопоказания за употреба и, ако е необходимо, се заменят някои лекарства с други.

При вземане на решение за трансплантация на органи или тъкани за определени наследствени заболявания трябва да се вземе предвид рискът от негативни последици след операцията.

Генната терапия е една от бързо развиващите се области на медицината, която включва лечение на човек чрез въвеждане на здрави гени в тялото. Освен това, според учените, с помощта на генната терапия е възможно да се добави липсващ ген, да се коригира или замени, като по този начин се подобри функционирането на тялото на клетъчно ниво и се нормализира състоянието на пациента.

Според учените 200 милиона души на планетата в момента са потенциални кандидати за генна терапия и тази цифра непрекъснато расте. И е много радостно, че няколко хиляди пациенти вече са получили лечение за нелечими заболявания като част от текущите опити.

В тази статия ще говорим за това какви задачи си поставя генната терапия, какви заболявания могат да бъдат лекувани с този метод и с какви проблеми трябва да се сблъскат учените.

Къде се използва генната терапия?

Генната терапия първоначално е замислена за борба с тежки наследствени заболявания като болестта на Хънтингтън, кистозна фиброза и някои инфекциозни заболявания. Но 1990 г., когато учените успяха да коригират дефектен ген и, като го въведоха в тялото на пациента, победиха кистозната фиброза, стана наистина революционна в областта на генната терапия. Милиони хора по света са получили надежда за лечение на болести, които преди са били смятани за нелечими. И въпреки че такава терапия е в самото начало на своето развитие, нейният потенциал е изненадващ дори в научния свят.

Например, в допълнение към кистозната фиброза, съвременните учени са постигнали напредък в борбата срещу такива наследствени патологии като хемофилия, ензимопатия и имунна недостатъчност. Освен това генното лечение позволява да се борим с някои онкологични заболявания, както и сърдечни патологии, заболявания на нервната система и дори наранявания, например увреждане на нервите. По този начин генната терапия се занимава с изключително тежки заболявания, които водят до ранна смъртност и често нямат друго лечение освен генната терапия.

Принцип на генното лечение

Като активно веществолекарите използват генетична информация или по-точно молекули, които са носители на такава информация. По-рядко за това се използват РНК нуклеинови киселини и по-често се използват ДНК клетки.

Всяка такава клетка има така наречената "копирна машина" - механизъм, чрез който превежда генетичната информация в протеини. Клетка, която има правилния ген и копирната машина работи безотказно, е здрава клетка от гледна точка на генната терапия. Всяка здрава клетка има цяла библиотека от оригинални гени, които използва за правилното и хармонично функциониране на целия организъм. Въпреки това, ако по някаква причина важен ген бъде изгубен, не е възможно да се възстанови тази загуба.

Това става причина за развитието на сериозни генетични заболявания, като мускулна дистрофия на Дюшен (при нея пациентът развива мускулна парализа и в повечето случаи не доживява до 30 години, умирайки от спиране на дишането). Или по-малко фатална ситуация. Например, "разрушаването" на определен ген води до факта, че протеинът престава да изпълнява функциите си. И това става причина за развитието на хемофилия.

Във всеки от изброените случаи на помощ идва генната терапия, чиято задача е да достави нормално копие на гена до болна клетка и да го постави в клетъчна „копирна машина“. В този случай функционирането на клетката ще се подобри и може би ще се възстанови функционирането на целия организъм, благодарение на което човек ще се отърве от сериозно заболяване и ще може да удължи живота си.

Какви заболявания лекува генната терапия?

Доколко генната терапия наистина помага на човек? Според учените в света има около 4200 заболявания, които възникват в резултат на неправилно функциониране на гени. В това отношение потенциалът на тази област на медицината е просто невероятен. Много по-важно обаче е какво са постигнали лекарите досега. Разбира се, по този път има много трудности, но днес могат да бъдат идентифицирани редица местни победи.

Например съвременните учени разработват подходи за лечение на коронарна болест на сърцето чрез гени. Но това е невероятно често срещано заболяване, което засяга мнозина повече хораотколкото вродени патологии. В крайна сметка лицето, с което се сблъсква коронарна болест, се оказва в състояние, в което генната терапия може да бъде единственото му спасение.

Освен това днес патологиите, свързани с увреждане на централната нервна система, се лекуват с помощта на гени. Това са заболявания като амиотрофична латерална склероза, болест на Алцхаймер или болест на Паркинсон. Интересното е, че за лечение на тези заболявания се използват вируси, които са склонни да атакуват нервната система. Така с помощта на херпесния вирус цитокини и растежни фактори се доставят в нервната система, забавяйки развитието на болестта. Това е ярък пример за това как патогенен вирус, който обикновено причинява заболяване, се обработва в лабораторията, премахва се от протеини, пренасящи заболяването, и се използва като касета, която доставя лечебни вещества на нервите и по този начин действа в полза на здравето, удължавайки човешкия живот.

Друго сериозно наследствено заболяване е холестеролемията, която кара човешкото тяло да не може да регулира холестерола, в резултат на което се натрупват мазнини в тялото и се увеличава рискът от инфаркти и инсулти. За да се справят с този проблем, специалистите премахват част от черния дроб на пациента и коригират увредения ген, спирайки по-нататъшното натрупване на холестерол в тялото. След това коригираният ген се поставя в неутрализиран вирус на хепатит и се изпраща обратно в черния дроб.

Прочетете също:

Има положителни развития в борбата срещу СПИН. Не е тайна, че СПИН се причинява от вируса на човешката имунна недостатъчност, който разрушава имунната система и отваря вратата за смъртоносни заболявания в тялото. Съвременните учени вече знаят как да променят гените, така че да спрат да отслабват имунната система и да започнат да я укрепват, за да се противопоставят на вируса. Такива гени се въвеждат чрез кръв, чрез кръвопреливане.

Генната терапия работи и срещу рак, по-специално срещу рак на кожата (меланом). Лечението на такива пациенти включва въвеждането на гени с тумор некротизиращи фактори, т.е. гени, които съдържат антитуморни протеини. Освен това днес се провеждат опити за лечение на рак на мозъка, при които на болни пациенти се инжектира ген, съдържащ информация за повишаване на чувствителността на злокачествените клетки към използваните лекарства.

Болестта на Гоше е тежко наследствено заболяване, което се причинява от мутация в ген, който потиска производството на специален ензим глюкоцереброзидаза. При хора, страдащи от това нелечимо заболяване, далакът и черният дроб са увеличени, а с напредването на заболяването костите започват да се развалят. Учените вече са успели в експерименти за въвеждане в тялото на такива пациенти на ген, съдържащ информация за производството на този ензим.

Ето още един пример. Не е тайна, че слепият човек е лишен от способността да възприема зрителни образи до края на живота си. За една от причините за вродена слепота се счита т. нар. атрофия на Лебер, която по същество е генна мутация. Към днешна дата учените са възстановили зрителните способности на 80 слепи хора, използвайки модифициран аденовирус, който доставя „работещия“ ген в очната тъкан. Между другото, преди няколко години учените успяха да излекуват цветната слепота при експериментални маймуни, като въведоха здрав човешки ген в ретината на окото на животното. И съвсем наскоро такава операция позволи на първите пациенти да излекуват цветна слепота.

Обикновено методът за доставяне на генетична информация с помощта на вируси е най-оптималният, тъй като самите вируси намират своите цели в тялото (херпесният вирус определено ще намери неврони, а вирусът на хепатит ще намери черния дроб). Въпреки това, този метод за доставяне на ген има значителен недостатък - вирусите са имуногенни, което означава, че когато влязат в тялото, те могат да бъдат унищожени от имунната система, преди да имат време да работят, или дори да предизвикат мощни имунни реакции от тялото, само влошава здравословното състояние.

Има и друг метод за доставяне на генен материал. Това е кръгова ДНК молекула или плазмид. Той се спира идеално, става много компактен, което позволява на учените да го „опаковат“ в химически полимер и да го въведат в клетка. За разлика от вируса, плазмидът не причинява имунна реакциятяло. Този метод обаче е по-малко подходящ, т.к след 14 дни плазмидът се отстранява от клетката и производството на протеин спира. Тоест по този начин генът трябва да се въвежда за дълъг период от време, докато клетката се „възстанови“.

По този начин съвременните учени разполагат с два мощни метода за доставяне на гени до „болни“ клетки и използването на вируси изглежда по-предпочитано. Във всеки случай окончателното решение за избора на един или друг метод се взема от лекаря въз основа на реакцията на тялото на пациента.

Предизвикателства пред генната терапия

Можем да направим определено заключение, че генната терапия е слабо проучена област на медицината, която е свързана с голям брой неуспехи и странични ефекти, и това е неговият огромен недостатък. Има обаче и етичен проблем, защото много учени са категорично против намесата в генетичната структура на човешкото тяло. Ето защо днес има международна забрана за използване на зародишни клетки, както и зародишни клетки преди имплантация, в генната терапия. Това беше направено с цел предотвратяване на нежелани генни промени и мутации в нашите потомци.

Иначе генната терапия не нарушава никакви етични стандарти, защото е предназначена да се бори с тежки и нелечими заболявания, при които официална медицинапросто безсилен. И това е най-важното предимство на генното лечение.
Пази се!

„Вашето дете има генетично заболяване“ звучи като изречение. Но много често генетиците могат значително да помогнат на болно дете и дори напълно да компенсират някои заболявания. Мария Алексеевна Булатникова, невролог-генетик в медицинския център Покровски, PBSK, говори за съвременните възможности за лечение.

Колко чести са генетичните заболявания?

Тъй като молекулярната диагностика стана по-широко разпространена, беше открито, че броят на генетичните заболявания е много по-голям, отколкото се смяташе досега. Много сърдечни заболявания, дефекти в развитието и неврологични аномалии изглежда имат генетична причина. В този случай говоря конкретно за генетични заболявания (не за предразположения), т.е. състояния, причинени от мутация (срив) в един или повече гени. Според статистиката в Съединените щати до една трета от неврологичните пациенти са хоспитализирани в резултат на генетични заболявания. Подобни заключения бяха водени не само от бързото развитие на молекулярната генетика и възможностите на генетичния анализ, но и от появата на нови методи за невроизображение, като MRI. С помощта на ЯМР е възможно да се определи увреждането на коя област на мозъка води до нарушение, което се случва при дете, и често, когато подозираме раждане, откриваме промени в структури, които не биха могли да бъдат увредени по време на раждането, и тогава възниква предположение за генетичния характер на болестта, за неправилно образуване на органи. Според резултатите от последните проучвания, влиянието дори на тежки раждания с непокътната генетика може да бъде компенсирано през първите години от живота.

Какво дава познанието за генетичната природа на болестта?

Познаването на генетичните причини за заболяването далеч не е безполезно - то не е смъртна присъда, а начин да се намери правилният път към лечението и корекцията на разстройството. Много заболявания днес се лекуват успешно, за други генетиците могат да предложат повече ефективни начинитерапии, които значително подобряват качеството на живот на детето. Разбира се, има и заболявания, които лекарите все още не могат да преодолеят, но науката не стои неподвижна и всеки ден се появяват нови методи на лечение.

В моята практика имаше един много типичен случай. Дете на 11 години се консултира с невролог за детска церебрална парализа. При преглед и разпит на близки се появиха съмнения за генетична природа на заболяването, което се потвърди. За щастие на това дете, идентифицираното заболяване може да се лекува дори на тази възраст и чрез промяна на тактиката на лечение беше възможно да се постигне значително подобрение в състоянието на детето.

В момента броят на генетичните заболявания, чиито прояви могат да бъдат компенсирани, непрекъснато нараства. Най-известният пример е фенилкетонурия. Проявява се като изоставане в развитието, умствена изостаналост. Ако навреме се предпише диета без фенилаланин, детето ще расте напълно здраво и след 20 години тежестта на диетата може да бъде намалена. (Ако раждате в родилен дом или медицински център, бебето ви ще бъде изследвано за фенилкетонурия в първите дни от живота).

Броят на тези заболявания се е увеличил значително. Левцинозата също принадлежи към групата на метаболитните заболявания. При това заболяване лечението трябва да се предпише през първите месеци от живота (много е важно да не закъснявате), тъй като токсичните продукти от нарушен метаболизъм водят до по-бързо увреждане на нервната тъкан, отколкото при фенилкетонурия. За съжаление, ако заболяването се открие на възраст от три месеца, е невъзможно напълно да се компенсират неговите прояви, но ще бъде възможно да се подобри качеството на живот на детето. Разбира се, бих искал това заболяване да бъде включено в скрининговата програма.

Причината за неврологичните разстройства често са доста хетерогенни генетични лезии, точно защото има толкова много от тях, е толкова трудно да се създаде програма за скрининг за навременно откриване на всички известни заболявания.

Те включват заболявания като болест на Помпе, болест на Гровер, болест на Фелидбахер, синдром на Рет и др. Има много случаи на по-леко протичане на заболяването.

Разбирането на генетичната природа на заболяването ви позволява да насочите лечението към причината за нарушенията, а не само да ги компенсирате, което в много случаи ви позволява да постигнете сериозен успех и дори да излекувате бебето.

Какви симптоми могат да показват генетичната природа на заболяването?

На първо място, това е изоставане в развитието на детето, включително вътрематочно (от 50 до 70% според някои оценки), миопатии, аутизъм, които не могат да бъдат лекувани епилептични припадъци, всякакви малформации на вътрешните органи. Причината за церебрална парализа може да бъде и генетични заболявания, обикновено в такива случаи лекарите говорят за нетипичен ход на заболяването. Ако лекарят ви препоръча да се подложите на генетично изследване, не го отлагайте, в този случай времето е много ценно. Пропуснатите бременности и повтарящите се аборти, включително сред роднините, също могат да показват възможността за генетични аномалии. Много е разочароващо, когато болестта се открие твърде късно и вече не може да бъде коригирана.

Ако болестта няма лечение, трябва ли родителите да знаят за нея?

Познаването на генетичната природа на заболяването при дете ви позволява да избегнете появата на други болни деца в това семейство. Това е може би основната причина, поради която си струва да се подложите на генетично консултиране на етапа на планиране на бременността, ако едно от децата има дефекти в развитието или сериозни заболявания. Съвременната наука дава възможност да се извършва както пренатална, така и предимплантационна генетична диагностика, ако има информация за заболяване, за което има риск от възникване. На този етап не е възможно веднага да се изследват всички възможни генетични заболявания. Дори здрави семейства, в които и двамата родители никога не са чували за някаква болест, не са имунизирани от появата на деца с генетични аномалии. Рецесивните гени могат да се предават през десетки поколения и във вашата двойка ще срещнете другата си половина (вижте снимката).

Винаги ли трябва да се консултирате с генетик?

Трябва да се подложите на генетично изследване въз основа на наличието на проблем, ако вие или вашият лекар имате някакви подозрения. Няма нужда да се изследва здраво детеза всеки случай. Много хора казват, че са преминали всички прегледи по време на бременността и всичко е било наред, но тук... В този случай трябва да разберете, че скрининговите прегледи са насочени към идентифициране (и то много ефективно) на най-често срещаните генетични заболявания - Даун, Болести на Патау и Едуардс, мутации в отделни гени, обсъдени по-горе, не се откриват по време на такъв преглед.

Какво е предимството на вашия център?

Всеки генетичен център има своя специализация, по-скоро специализацията на лекарите, работещи в него. Например, по образование съм детски невролог. Посещаваме и генетик, който е специалист по проблемите на бременността. Предимството на платения център е способността на лекаря да отделя повече време на пациента си (назначаването продължава два часа и търсенето на решение на проблема обикновено продължава дори след това). Няма нужда да се страхувате от генетика, той е просто специалист, който може да постави диагноза, която му позволява да излекува една на пръв поглед безнадеждна болест.

“Списание Здраве за бъдещи родители”, № 3 (7), 2014 г

Генетиката в Израел се развива бързо и се появяват прогресивни методи за диагностика и лечение на наследствени заболявания. Обхватът на специализираните изследвания непрекъснато се разширява, лабораторната база се увеличава, медицинският персонал повишава своята квалификация. Способността да се постави диагноза възможно най-рано и да се започне цялостно лечение на наследствени заболявания прави лечението на деца в Израел най-популярното и ефективно.

Диагностика на генетични заболявания

Лечението на наследствените заболявания може да бъде радикално и палиативно, но преди това трябва да се постави точна диагноза. Благодарение на използването на най-новите техники, специалистите от Тел Авив медицински центърна името на Сураски (клиника Ихилов) успешно провеждат диагностика, поставят точна диагноза и предоставят изчерпателни препоръки за по-нататъшния план за лечение.

Трябва да се разбере, че ако радикалната намеса не е възможна, усилията на лекарите са насочени към подобряване на качеството на живот на малък пациент: социална адаптация, възстановяване на жизнените функции, коригиране на външни дефекти и др. Облекчаване на симптомите, планиране на по-нататъшни действия и прогнозиране на последващи промени в здравето - всичко това е възможно след диагностициране точна диагноза. Можете своевременно да се подложите на преглед и да потвърдите наличието на генетично заболяване в клиниката Ичилов, след което на пациента ще бъде предписано цялостно лечение за идентифицираното заболяване.

Център Сураски предлага тестове и прегледи не само за деца, но и за бъдещи родители и бременни жени. Такова изследване е особено показано за лица със сложна лична или фамилна анамнеза. Проучването ще покаже вероятността от раждане на здраво потомство, след което лекарят ще определи по-нататъшни мерки за лечение. Опасността от предаване на наследствени аномалии на дете се установява възможно най-точно, като се използват най-новите технологии.

Деца с генетична патология и двойки, които очакват бебе с наследствени заболявания, се предписват комплексно лечение още на етапа на събиране на анамнеза и поставяне на диагноза.

Детска генетична диагностика в Ичилов

До 6% от новородените имат наследствени нарушения в развитието, при някои деца признаците на генетични нарушения се откриват по-късно. Понякога е достатъчно родителите да знаят за съществуващата опасност, за да избегнат ситуации, които са опасни за детето. Генетичните консултации с водещи израелски специалисти помагат да се установи наличието на аномалии на ранен етап и да се започне своевременно лечение.

Това включва следните заболявания на децата:

• малформация или множество малформации и аномалии (дефекти на невралната тръба, цепната устна, сърдечни дефекти);
• умствена изостаналост, като аутизъм, други увреждания на развитието с неизвестна етимология, забавяне на ученето на детето;
• структурен вродени аномалиимозък;
• сензорни и метаболитни аномалии;
• генетични аномалии, диагностицирани и неизвестни;
• хромозомни аномалии.

Между вродени заболяванияТе изолират мутации в определен ген, които се предават от поколение на поколение. Те включват таласемия, кистозна фиброза и някои форми на миопатия. В други случаи наследствените аномалии са причинени от промени в броя или структурата на хромозомите. Такава мутация може да бъде наследена от дете от един родител или да възникне спонтанно на етапа вътрематочно развитие. Ярък пример за хромозомно разстройство е болестта на Даун или ретинобластом.

За ранна диагностика на наследствени увреждания при деца в МЦ Ихилов използват различни методилабораторни изследвания:

• молекулярно, което позволява да се установи отклонение в ДНК на етапа на вътрематочно развитие на плода;
• цитогенетичен, при който се изследват хромозоми в различни тъкани;
• биохимичен, който определя метаболитни аномалии в организма;
• клинични, помагащи да се установят причините за появата, да се проведе лечение и профилактика.

В допълнение към предписването на комплексно лечение и проследяването на хода на генетично заболяване, задачата на лекарите е да прогнозират появата на заболяването в бъдеще.

Лечение на генетични заболявания при деца

Лечението на деца в Израел се състои от цял ​​набор от дейности. На първо място се извършват лабораторни изследвания за потвърждаване или поставяне на първична диагноза. На родителите ще бъдат предложени най-иновативните методи за технологично развитие за определяне на генетични мутации.

Общо науката в момента познава 600 генетични аномалии, така че навременният скрининг на дете ще позволи да се идентифицира болестта и да започне правилното лечение. Генетично изследваненовородено е една от причините жените да предпочитат да раждат в клиника Ихилов (Сураски).

Съвсем наскоро лечението на наследствени заболявания се смяташе за безполезна задача, така че генетичното заболяване се смяташе за смъртна присъда. В момента се забелязва значителен напредък, науката не стои неподвижна и израелските генетици предлагат най-новите схеми на лечение за такива отклонения в развитието на детето.

Генетичните заболявания имат много разнородни характеристики, така че лечението се предписва, като се вземат предвид клиничните прояви и индивидуалните параметри на пациента. В много случаи се предпочита стационарно лечение. Лекарите трябва да имат възможност да проведат най-задълбочения преглед на малък пациент, изберете лекарствен режим, ако е показано, направете операция.

За да изберете правилно хормонална и имунна терапия, се нуждаете от цялостен преглед и внимателно наблюдение на пациента. Времето на терапевтичните назначения също е индивидуално и зависи от състоянието и възрастта на детето. В някои случаи родителите получават подробен план за по-нататъшни процедури и наблюдение на пациента. Детето е избрано лекарстваза облекчаване на симптомите на заболяването, диета и физиотерапия.

Основните направления на лечебния процес в Център Сураски

Лечението на генетични заболявания при деца е сложен и продължителен процес. Понякога е невъзможно да се излекуват напълно такива заболявания, но лечението се провежда в три основни направления.

• Етиологичният метод е най-ефективен, насочен към причините за здравословни проблеми. Най-новият метод за генна корекция включва изолиране на повредена част от ДНК, клонирането му и въвеждане на здрав компонент на първоначалното му място. Това е най-обещаващият и иновативен метод за борба с наследствените здравословни проблеми. Днес задачата се счита за изключително трудна, но вече се използва за редица показания.
• Патогенетичният метод засяга вътрешни процесивъзникващи в тялото. В този случай се засяга патологичният геном, физиологичното и биохимичното състояние на пациента се коригира с всички налични средства.
• Симптоматичният метод на въздействие е насочен към облекчаване на болката, негативните състояния и създаване на пречки за по-нататъчно развитиезаболявания. Тази посока се използва самостоятелно или в комбинация с други видове лечение, но в случай на установени генни нарушения винаги се предписва. Фармакологията предлага широка гама от лекарства за облекчаване на проявите на заболявания. Това са антиконвулсанти, болкоуспокояващи, успокоителни и други лекарства, които трябва да се дават на дете само след лекарско предписание.
• Понякога е необходим хирургичен метод за коригиране на външни дефекти и вътрешни аномалии на тялото на детето. Показанията за хирургическа интервенция се предписват изключително внимателно. Понякога е необходим дълъг предварителен преглед и лечение, за да се подготви малък пациент за операция.

Като положителен пример за лечението на децата в Израел можем да цитираме статистика за често срещано генетично заболяване - аутизъм. В болница Ичилов-Сураски ранно откриванеаномалии (от шест месеца живот) позволиха на 47% от тези деца да се развиват нормално в бъдеще. Лекарите прецениха откритите нарушения при останалите прегледани деца като незначителни и ненуждаещи се от терапевтична намеса.

Съветват се родителите да не се паникьосват, ако се появят тревожни симптоми или има очевидни отклонения в здравето на децата им. Опитайте се да се свържете с клиниката възможно най-скоро, да получите препоръки и изчерпателни съвети за по-нататъшни действия.

У дома " Следродилен период » Лечение на генетични заболявания. Генна терапия: как да се лекуват генетични заболявания. Възможно ли е да се лекуват генетични заболявания?