Tratamiento de enfermedades genéticas. Terapia génica: cómo tratar las enfermedades genéticas. ¿Es posible curar las enfermedades genéticas?

La terapia genética humana, en un sentido amplio, implica la introducción de uno o varios genes funcionalmente activos en las células para corregir un defecto genético. Hay dos formas posibles de tratar las enfermedades hereditarias. En el primer caso, las células somáticas (células distintas de las germinales) se someten a una transformación genética. En este caso, la corrección de un defecto genético se limita a un órgano o tejido específico. En el segundo caso, se cambia el genotipo de las células de la línea germinal (espermatozoides u óvulos) o de los óvulos fecundados (cigotos) para que todas las células del individuo que se desarrolle a partir de ellas tengan los genes “corregidos”. Mediante la terapia génica que utiliza células de la línea germinal, los cambios genéticos se transmiten de generación en generación.

Política de terapia génica células somáticas.

En 1980, representantes de las comunidades católica, protestante y judía de Estados Unidos escribieron una carta abierta al presidente exponiendo sus puntos de vista sobre el uso de la ingeniería genética en relación con los humanos. Se crearon una Comisión Presidencial y una Comisión del Congreso para evaluar los aspectos éticos y sociales de este problema. eran muy iniciativas importantes, ya que en los Estados Unidos la promulgación de programas que afectan el interés público a menudo se lleva a cabo sobre la base de las recomendaciones de dichas comisiones. Las conclusiones finales de ambas comisiones establecieron una clara distinción entre la terapia génica de células somáticas y la terapia génica de células germinales. La terapia génica de células somáticas se ha clasificado como método estándar. intervención medica en el cuerpo, similar al trasplante de órganos. Por el contrario, la terapia génica con células germinales se ha considerado tecnológicamente demasiado difícil y éticamente demasiado desafiante para implementarla de inmediato. Se concluyó que es necesario desarrollar reglas claras que regulen la investigación en el campo de la terapia génica de células somáticas; el desarrollo de documentos similares en relación con la terapia génica de células germinales se consideró prematuro. Para detener todas las actividades ilegales, se decidió detener todos los experimentos en el campo de la terapia génica de células germinales.

En 1985, habían elaborado un documento titulado "Reglamento para la preparación y presentación de solicitudes para experimentos en el campo de la terapia génica de células somáticas". Contenía toda la información sobre qué datos deben presentarse en una solicitud de permiso para probar la terapia genética con células somáticas en humanos. La base se tomó de las normas que rigen la investigación de laboratorio con ADN recombinante; sólo han sido adaptados con fines biomédicos.

La legislación biomédica fue revisada y ampliada en los años 1970. en respuesta a la publicación en 1972 de los resultados de un experimento de 40 años realizado por el Servicio Nacional de Salud de Alabama en un grupo de 400 afroamericanos analfabetos con sífilis. El experimento se realizó con el fin de estudiar el desarrollo natural de esta enfermedad de transmisión sexual; no se realizó ningún tratamiento. La noticia de una experiencia tan horrenda con personas desinformadas conmocionó a muchos en Estados Unidos. El Congreso detuvo inmediatamente el experimento y aprobó una ley que prohibía que se volviera a realizar dicha investigación.

Entre las preguntas dirigidas a las personas que solicitaron permiso para experimentar en el campo de la terapia génica de células somáticas se encontraban las siguientes:

• 1. ¿Cuál es la enfermedad que se supone que debe tratarse?
• 2. ¿Qué tan grave es?
• 3. ¿Existen tratamientos alternativos?
• 4. ¿Qué tan peligroso es el tratamiento propuesto para los pacientes?
• 5. ¿Cuál es la probabilidad de éxito del tratamiento?
• 6. ¿Cómo se seleccionarán los pacientes para ensayos clínicos?
• 7. ¿Esta selección será imparcial y representativa?
• 8. ¿Cómo se informará a los pacientes sobre las pruebas?
• 9. ¿Qué tipo de información se les debe dar?
• 10. ¿Cómo se obtendrá su consentimiento?
• 11. ¿Cómo se garantizará la confidencialidad de la información sobre los pacientes y la investigación?

Cuando comenzaron los experimentos de terapia génica, la mayoría de las solicitudes de ensayos clínicos fueron revisadas primero por el Comité de Ética de la institución donde se iba a realizar la investigación antes de enviarlas al Subcomité de Terapia Génica Humana. Estos últimos evaluaron las solicitudes desde el punto de vista de su importancia científica y médica, el cumplimiento de las normas vigentes y la persuasión de los argumentos. Si la solicitud era rechazada, se devolvía con los comentarios necesarios. Los autores de la propuesta podrían revisarla y reelaborarla. Si se aprobaba una solicitud, el Subcomité de Terapia Génica la discutía en debates públicos utilizando los mismos criterios. Luego de aprobada la solicitud en este nivel, el director del Subcomité la aprobó y firmó la autorización para los ensayos clínicos, sin los cuales no podrían comenzar. En este último caso Atención especial abordó el método de obtención del producto, los métodos de control cualitativo de su pureza, así como qué pruebas preclínicas se realizaron para garantizar la seguridad del producto.

Pero a medida que el número de solicitudes aumentó con el tiempo y la terapia génica se convirtió, en palabras de un comentarista, en “el boleto ganador en medicina”, el proceso de aprobación de la solicitud original se consideró innecesariamente lento y redundante. En consecuencia, después de 1997, el Subcomité de Terapia Génica ya no era una de las agencias que supervisaban la investigación en terapia génica humana. Si el Subcomité existe, lo más probable es que proporcione foros para discutir cuestiones éticas relacionadas con la terapia genética humana. Mientras tanto, se ha eliminado el requisito de que todas las solicitudes de terapia génica se discutan públicamente. La agencia responsable de monitorear la producción y el uso de productos biológicos realiza todas las evaluaciones necesarias de manera confidencial para garantizar que se respeten los derechos de propiedad de los desarrolladores. Actualmente, la terapia génica humana se considera un procedimiento médico seguro, aunque no especialmente eficaz. Las preocupaciones expresadas anteriormente se han disipado y se ha convertido en uno de los principales nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades humanas.

La mayoría de los expertos consideran que el proceso de aprobación de ensayos de terapia génica con células somáticas humanas en Estados Unidos es bastante adecuado; garantiza la selección imparcial de los pacientes y su conocimiento, así como la realización adecuada de todas las manipulaciones, sin causar daño ni a pacientes específicos ni a la población humana en su conjunto. Otros países también están desarrollando actualmente regulaciones para ensayos de terapia génica. En Estados Unidos esto se hizo sopesando cuidadosamente cada propuesta. Como dijo el Dr. Walters, uno de los participantes en las audiencias del Subcomité de Terapia Génica en enero de 1989: "No conozco ninguna otra ciencia o tecnología biomédica que haya sido sometida a un escrutinio tan extenso como la terapia génica".

Acumulación de genes defectuosos en generaciones futuras.

Existe la opinión de que el tratamiento de enfermedades genéticas mediante terapia génica de células somáticas conducirá inevitablemente a un deterioro del acervo genético de la población humana. Se basa en la idea de que la frecuencia de un gen defectuoso en una población aumentará de generación en generación, ya que la terapia génica promoverá la transmisión de genes mutantes a la siguiente generación de aquellas personas que antes no podían tener descendencia o no podían. sobrevivir hasta la edad adulta. Sin embargo, esta hipótesis resultó ser incorrecta. Según la genética de poblaciones, se necesitan miles de años para que un gen dañino o letal aumente significativamente su frecuencia como resultado de un tratamiento eficaz. Por lo tanto, si una enfermedad genética rara ocurre en 1 de cada 100.000 nacidos vivos, pasarán aproximadamente 2.000 años después de la introducción de una terapia génica eficaz antes de que la incidencia de la enfermedad se duplique a 1 de cada 50.000.

Además del hecho de que la frecuencia del gen letal apenas aumenta de generación en generación, como resultado del tratamiento a largo plazo de todos los que lo necesitan, el genotipo de cada individuo también permanece sin cambios. Este punto puede ilustrarse con un ejemplo de la historia de la evolución. Los primates, incluidos los humanos, no pueden sintetizar la vital vitamina C; deben obtenerla de fuentes externas. Por tanto, podemos decir que todos tenemos un defecto genético en el gen de esta sustancia vital. Por el contrario, los anfibios, reptiles, aves y mamíferos no primates sintetizan vitamina C. Sin embargo, el defecto genético que causa la incapacidad de biosintetizar la vitamina C no “impidió” la evolución exitosa de los primates durante más de millones de años. Asimismo, corregir otros defectos genéticos no conducirá a una acumulación significativa de genes “no saludables” en las generaciones futuras.

Terapia génica de células de la línea germinal.

Los experimentos en el campo de la terapia génica de células germinales humanas están ahora estrictamente prohibidos, pero hay que reconocer que algunas enfermedades genéticas sólo pueden curarse de esta manera. La metodología para la terapia génica de células germinales humanas aún no se ha desarrollado lo suficiente. Sin embargo, no hay duda de que con el desarrollo de métodos de manipulación genética en animales y pruebas de diagnóstico de embriones previos a la implantación, este vacío se colmará. Además, a medida que la terapia génica con células somáticas se vuelva más rutinaria, esto afectará las actitudes de las personas hacia la terapia génica de la línea germinal humana y, con el tiempo, será necesario probarla. Sólo cabe esperar que para entonces se hayan resuelto todos los problemas asociados con las consecuencias del uso práctico de la terapia genética para las células germinales humanas, incluidos los sociales y biológicos.

Se cree que la terapia genética humana ayuda a tratar enfermedades graves. De hecho, puede proporcionar corrección para una serie de trastornos físicos y mentales, aunque aún no está claro si la sociedad encontrará aceptable ese uso de la terapia genética. Como cualquier otro campo médico nuevo, la terapia génica de células germinales humanas plantea numerosas preguntas, a saber:

• 1. ¿Cuál es el costo de desarrollar e implementar métodos de terapia génica para células germinales humanas?
• 2. ¿Debería el gobierno establecer prioridades en materia de investigación médica?
• 3. ¿El desarrollo prioritario de la terapia génica para las células germinales conducirá a una reducción de los trabajos para encontrar otros métodos de tratamiento?
• 4. ¿Será posible llegar a todos los pacientes que lo necesiten?
• 5. ¿Podrá un particular o una empresa obtener derechos exclusivos para tratar enfermedades específicas mediante terapia génica?

Clonación humana.

El interés público por la posibilidad de la clonación humana surgió en los años 60, después de que se llevaran a cabo los correspondientes experimentos con ranas y sapos. Estos estudios demostraron que el núcleo de un óvulo fertilizado puede reemplazarse con el núcleo de una célula indiferenciada y el embrión se desarrollará normalmente. Así, en principio, es posible aislar núcleos de células indiferenciadas de un organismo, introducirlos en óvulos fertilizados del mismo organismo y producir descendencia con el mismo genotipo que el padre. En otras palabras, cada uno de los organismos descendientes puede considerarse un clon genético del organismo donante original. En los años 1960 Parecía que, a pesar de la falta de capacidades técnicas, no era difícil extrapolar los resultados de la clonación de ranas a los humanos. En la prensa aparecieron muchos artículos sobre este tema e incluso se escribieron obras de ciencia ficción. Una de las historias trataba sobre la clonación del presidente estadounidense John F. Kennedy, asesinado a traición, pero un tema más popular era la clonación de villanos. Los trabajos sobre la clonación humana no sólo eran inverosímiles, sino que también promovían la idea errónea y muy peligrosa de que los rasgos de personalidad, el carácter y otras cualidades de una persona están determinados únicamente por su genotipo. De hecho, una persona como personalidad se forma bajo la influencia tanto de sus genes como de las condiciones ambientales, en particular de las tradiciones culturales. Por ejemplo, el racismo malicioso que predicó Hitler es una cualidad conductual adquirida que no está determinada por ningún gen en particular o su combinación. En otro entorno con características culturales diferentes, el “Hitler clonado” no necesariamente se habría convertido en una persona similar al Hitler real. Del mismo modo, un “clon de la Madre Teresa” no necesariamente “haría” a una mujer que dedicó su vida a ayudar a los pobres y enfermos en Calcuta.

A medida que se desarrollaron los métodos de biología reproductiva de los mamíferos y la creación de diversos animales transgénicos, quedó cada vez más claro que la clonación humana era una cuestión de un futuro no muy lejano. La especulación se hizo realidad en 1997, cuando se clonó una oveja llamada Dolly. Para ello se utilizó el núcleo de una célula diferenciada de una oveja donante. El enfoque metodológico que se utilizó para “crear” Dolly es, en principio, adecuado para obtener clones de cualquier mamífero, incluido el humano. E incluso si no funciona bien en otras especies de mamíferos, probablemente no hará falta demasiada experimentación para desarrollar un método adecuado. Como resultado, la clonación humana se convertirá inmediatamente en tema de cualquier discusión que involucre problemas éticos de genética y medicina biológica.

Sin duda, la clonación humana es un tema complejo y controvertido. Para algunos, la idea misma de crear una copia de un individuo ya existente mediante manipulación experimental parece inaceptable. Otros creen que un individuo clonado es igual a un gemelo idéntico, a pesar de la diferencia de edad, y por lo tanto la clonación no es intrínsecamente maliciosa, aunque quizás no sea del todo necesaria. La clonación puede tener efectos médicos y sociales positivos que justifican su implementación en casos excepcionales. Por ejemplo, puede ser vital para los padres de un niño enfermo. La responsabilidad por los experimentos de clonación humana está regulada por ley en muchos países y toda investigación relacionada con la clonación humana está prohibida. Estas restricciones son suficientes para excluir la posibilidad de la clonación humana. Sin embargo, seguramente surgirá la cuestión de la inevitabilidad de la clonación humana.

La terapia génica en el sentido amplio de la palabra significa tratamiento mediante la introducción de secuencias semánticas de ADN en los tejidos o células del paciente. Inicialmente, la terapia génica se consideraba una forma de corregir un defecto en un gen.

Investigaciones posteriores corrigieron estas ideas. Resultó que es mucho más fácil corregir no el defecto en el gen en sí, sino llevar a cabo la corrección introduciendo un gen en pleno funcionamiento en el cuerpo del paciente. Resultó que la terapia génica debería realizarse exclusivamente en tejidos somáticos; la terapia génica a nivel de células germinales es muy problemática y poco realista. La razón de esto es el peligro real de obstruir el acervo genético con construcciones genéticas artificiales no deseadas o de introducir mutaciones con consecuencias impredecibles para el futuro de la humanidad (P. Anderson, T. Caskey, P. Collins, etc.). Finalmente, la metodología práctica de la terapia génica ha demostrado ser adecuada no sólo para tratar enfermedades monogénicas. enfermedades hereditarias, pero también enfermedades muy extendidas como tumores malignos, formas severas infecciones virales, SIDA, enfermedades cardiovasculares y otras.

Los primeros ensayos clínicos de terapia génica se llevaron a cabo el 22 de mayo de 1989, con el objetivo de marcar genéticamente los linfocitos infiltrantes de tumores en el melanoma avanzado. La primera enfermedad hereditaria monogénica para la que se aplicaron métodos de terapia génica fue la inmunodeficiencia hereditaria causada por una mutación en el gen de la adenosina desaminasa. En esta enfermedad, la 2-desoxiadenosina se acumula en la sangre de los pacientes en altas concentraciones, lo que tiene un efecto tóxico sobre los linfocitos T y B, como resultado de lo cual se desarrolla una inmunodeficiencia combinada grave. El 14 de septiembre de 1990, en Bethesda (EE.UU.), una niña de 4 años que padecía esta rara enfermedad (1:100.000) fue trasplantada con sus propios linfocitos, previamente transformados ex vivo con el gen ADA (gen ADA + marcador gen PEO + vector retroviral). El efecto terapéutico se observó durante varios meses, después de lo cual se repitió el procedimiento con un intervalo de 3 a 5 meses. Durante 3 años de terapia, se realizaron un total de 23 transfusiones intravenosas de linfocitos transformados con ADA. Como resultado del tratamiento, la condición del paciente mejoró significativamente.

Otras enfermedades hereditarias monogénicas para las que ya existen protocolos oficialmente aprobados y se han iniciado ensayos clínicos se relacionan con la hipercolesterolemia familiar (1992), la hemofilia B (1992), la fibrosis quística (1993), la enfermedad de Gaucher (1993). En 1993, sólo en Estados Unidos, se aprobaron 53 proyectos para ensayos clínicos de diseños genéticamente modificados. En 1995, el número de proyectos de este tipo en todo el mundo había aumentado a 100 y más de 400 pacientes participaban directamente en estos estudios. Al mismo tiempo, incluso las investigaciones actuales sobre terapia génica tienen en cuenta que las consecuencias de la manipulación de genes o ADN recombinante in vivo no se han estudiado suficientemente. Por tanto, a la hora de desarrollar programas de terapia génica, la seguridad de los regímenes de tratamiento tanto para el paciente como para la población en su conjunto es de fundamental importancia.

El programa de terapia génica para ensayos clínicos incluye las siguientes secciones: justificación de la elección de la nosología para realizar un curso de terapia génica; determinación del tipo de células sujetas a modificación genética; esquema para construir ADN exógeno; justificación de la seguridad biológica del constructo genético introducido, incluidos experimentos en cultivos celulares y animales modelo; desarrollo de un procedimiento para transferirlo a células de pacientes; métodos para analizar la expresión de genes introducidos; evaluación del efecto clínico (terapéutico); Posibles efectos secundarios y formas de prevenirlos.

En Europa, estos protocolos se elaboran y aprueban de acuerdo con las recomendaciones de la Unión Europea. grupo de trabajo sobre transferencia genética y terapia génica. El elemento más importante en un programa de terapia génica es el análisis de las consecuencias de los procedimientos realizados. La condición decisiva para el éxito de la terapia génica es garantizar la administración eficaz, es decir, la transfección o transducción (utilizando vectores virales) de un gen extraño en células diana, asegurando su persistencia a largo plazo en estas células y creando las condiciones para su pleno funcionamiento, es decir , expresión. La clave para la persistencia a largo plazo del ADN extraño en las células receptoras es su integración en el genoma, es decir, en las células del ADN del huésped. Los principales métodos para introducir genes extraños en las células se dividen en químicos, físicos y biológicos. La construcción de vectores basados ​​en virus es la rama más interesante y prometedora de la terapia génica.

La aparición de tecnologías fundamentalmente nuevas que permiten manipular activamente genes y sus fragmentos, asegurando la entrega selectiva de nuevos bloques de información genética a regiones específicas del genoma, ha revolucionado la biología y la medicina. En este caso, el propio gen comienza a actuar cada vez más como un medicamento utilizado para tratar diversas enfermedades. El uso de la terapia génica para combatir enfermedades multifactoriales no está lejos. Ya ahora, en el nivel actual de nuestro conocimiento sobre el genoma humano, tales modificaciones mediante transfección genética son bastante posibles, que pueden llevarse a cabo para mejorar una serie de parámetros físicos (por ejemplo, altura), mentales e intelectuales. Así, la ciencia humana moderna, en su nueva ronda de desarrollo, ha vuelto a la idea de “mejorar la raza humana”, postulada por el destacado genetista inglés, p. Galton y sus alumnos.

La terapia génica en el siglo XXI no sólo ofrece formas reales de tratar enfermedades hereditarias y no hereditarias graves, sino que también, en su rápido desarrollo, plantea nuevos problemas a la sociedad que deben resolverse en un futuro próximo.

¡Nota!

Este trabajo fue presentado al concurso de artículos de divulgación científica en la categoría “Mejor Reseña”.

Garras mortales

La humanidad se enfrentó a esta misteriosa enfermedad incluso antes de nuestra era. Los científicos de diversas partes del mundo intentaron comprenderlo y tratarlo: en el Antiguo Egipto, Ebers, en la India, Sushruta, en Grecia, Hipócrates. Todos ellos y muchos otros médicos lucharon contra un enemigo grave y peligroso: el cáncer. Y aunque esta batalla continúa hasta el día de hoy, es difícil determinar si existe alguna posibilidad de una victoria completa y definitiva. Después de todo, cuanto más estudiamos la enfermedad, más a menudo surgen preguntas: ¿es posible curar completamente el cáncer? ¿Cómo evitar enfermedades? ¿Es posible hacer que el tratamiento sea rápido, accesible y económico?

Gracias a Hipócrates y su capacidad de observación (fue él quien vio la similitud entre un tumor y los tentáculos del cáncer), el término apareció en los antiguos tratados médicos. carcinoma(del griego carcinos) o cáncer(lat. cáncer). En la práctica médica, las neoplasias malignas se clasifican de diferentes maneras: carcinomas (de los tejidos epiteliales), sarcomas (de los tejidos conectivos y musculares), leucemia (en la sangre y la médula ósea), linfomas (en el sistema linfático) y otros (se desarrollan en otros tipos). de células, por ejemplo, glioma - cáncer de cerebro). Pero en la vida cotidiana es más popular el término "cáncer", que significa cualquier tumor maligno.

Mutaciones: ¿morir o vivir para siempre?

Numeroso investigación genética Descubrió que la aparición de células cancerosas es el resultado de cambios genéticos. Los errores en la replicación (copia) y reparación (corrección de errores) del ADN provocan cambios en los genes, incluidos aquellos que controlan la división celular. Los principales factores que contribuyen al daño del genoma y, posteriormente, a la adquisición de mutaciones, son endógenos (ataque de radicales libres formados durante el metabolismo, inestabilidad química de algunas bases del ADN) y exógenos (radiación ionizante y ultravioleta, carcinógenos químicos). Cuando las mutaciones se establecen en el genoma, promueven la transformación de células normales en células cancerosas. Estas mutaciones se producen principalmente en protooncogenes, que normalmente estimulan la división celular. Como resultado, el gen puede estar constantemente "encendido" y la mitosis (división) no se detiene, lo que, de hecho, significa degeneración maligna. Si se producen mutaciones inactivadoras en genes que normalmente inhiben la proliferación (genes supresores de tumores), se pierde el control sobre la división y la célula se vuelve "inmortal" (Fig. 1).

Figura 1. Modelo genético de cáncer: cáncer de colon. El primer paso es la pérdida o inactivación de dos alelos del gen APS en el quinto cromosoma. Cuando cáncer familiar(poliposis adenomatosa familiar, FAP) se hereda una mutación del gen APC. La pérdida de ambos alelos conduce a la formación de adenomas benignos. Las mutaciones posteriores de genes en los cromosomas 12, 17, 18 de un adenoma benigno pueden provocar su transformación en un tumor maligno. Fuente: .

Está claro que el desarrollo de ciertos tipos de cáncer implica cambios en la mayoría o incluso en todos estos genes y puede ocurrir de diferentes maneras. De esto se deduce que cada tumor debe considerarse como un objeto biológicamente único. Hoy en día existen bases de datos especiales de información genética sobre el cáncer que contienen datos sobre 1,2 millones de mutaciones de 8.207 muestras de tejido relacionadas con 20 tipos de tumores: el Atlas del genoma del cáncer y el catálogo. mutaciones somáticas en cáncer (Catálogo de Mutaciones Somáticas en Cáncer (COSMIC)).

El resultado de un mal funcionamiento de los genes es la división celular descontrolada y, en etapas posteriores, la metástasis en varios órganos y partes del cuerpo a través de los vasos sanguíneos y linfáticos. Este es un proceso bastante complejo y activo que consta de varias etapas. Las células cancerosas individuales se separan del sitio primario y se diseminan a través de la sangre por todo el cuerpo. Luego, utilizando receptores especiales, se unen a las células endoteliales y expresan proteinasas, que descomponen las proteínas de la matriz y forman poros en la membrana basal. Al destruir la matriz extracelular, las células cancerosas migran más profundamente tejido sano. Debido a la estimulación autocrina, se dividen para formar un nódulo (de 1 a 2 mm de diámetro). Con falta de nutrición, algunas de las células del ganglio mueren y estas micrometástasis "latentes" pueden permanecer latentes en los tejidos del órgano durante bastante tiempo. En condiciones favorables, el ganglio crece, el gen del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y el factor de crecimiento de fibroblastos (FGFb) se activa en las células y se inicia la angiogénesis (formación vasos sanguineos) (Figura 2).

Sin embargo, las células están armadas con mecanismos especiales que protegen contra el desarrollo de tumores:

Métodos tradicionales y sus desventajas.

Si los sistemas de defensa del cuerpo fallan y el tumor comienza a desarrollarse, sólo la intervención médica puede salvarlo. Durante mucho tiempo, los médicos han utilizado tres terapias “clásicas” principales:

• quirúrgico ( eliminación completa tumores). Se utiliza cuando el tumor es pequeño y está bien localizado. También se extirpa parte del tejido que está en contacto con la neoplasia maligna. El método no se utiliza en presencia de metástasis;
• Radiación: irradiación del tumor con partículas radiactivas para detener y prevenir la división de las células cancerosas. Las células sanas también son sensibles a esta radiación y muchas veces mueren;
• Quimioterapia: los medicamentos se utilizan para inhibir el crecimiento de células que se dividen rápidamente. Los medicamentos también tienen un efecto negativo sobre las células normales.

Los enfoques descritos anteriormente no siempre pueden salvar a un paciente del cáncer. A menudo cuando Tratamiento quirúrgico Quedan células cancerosas únicas y el tumor puede reaparecer, y con la quimioterapia y la radioterapia se producen efectos secundarios (disminución de la inmunidad, anemia, caída del cabello, etc.), que tienen consecuencias graves y, a menudo, la muerte del paciente. Sin embargo, cada año los tratamientos tradicionales mejoran y surgen nuevos tratamientos que pueden vencer el cáncer, como la terapia biológica, la terapia hormonal, el uso de células madre, el trasplante de médula ósea y diversas terapias de apoyo. La terapia génica se considera la más prometedora, ya que está dirigida a la causa fundamental del cáncer: compensar el mal funcionamiento de ciertos genes.

La terapia génica como perspectiva

Según PubMed, el interés por la terapia génica (GT) para el cáncer está creciendo rápidamente y hoy en día la GT combina una serie de técnicas que actúan sobre las células cancerosas y en el cuerpo ( en vivo) y fuera de él ( ex-vivo) (Fig. 3).

Figura 3. Dos estrategias principales de terapia génica. ex-vivo- el material genético se transfiere mediante vectores a células cultivadas en cultivo (transducción) y luego las células transgénicas se introducen en el receptor; en vivo- introducción de un vector con el gen deseado en un tejido u órgano específico. Imagen de.

Terapia de genes en vivo Implica la transferencia de genes: la introducción de construcciones genéticas en las células cancerosas o en los tejidos que rodean el tumor. Terapia de genes ex-vivo consiste en aislar células cancerosas de un paciente, insertar un gen terapéutico "sano" en el genoma del cáncer e introducir las células transducidas nuevamente en el cuerpo del paciente. Para tales fines, se utilizan vectores especiales creados mediante métodos de ingeniería genética. Por regla general, se trata de virus que identifican y destruyen las células cancerosas, sin dejar de ser inofensivos para los tejidos sanos del cuerpo o para los vectores no virales.

Vectores virales

Como vectores virales se utilizan retrovirus, adenovirus, virus adenoasociados, lentivirus, virus del herpes y otros. Estos virus se diferencian por su eficiencia de transducción, interacción con las células (reconocimiento e infección) y ADN. El criterio principal es la seguridad y la ausencia de riesgo de propagación incontrolada del ADN viral: si los genes se insertan en el lugar equivocado del genoma humano, pueden crear mutaciones dañinas e iniciar el desarrollo de un tumor. También es importante considerar el nivel de expresión de los genes transferidos para prevenir reacciones inflamatorias o inmunes en el cuerpo durante la hipersíntesis de proteínas diana (Tabla 1).

Tabla 1. Vectores virales.

Vector	Breve descripción
Virus del sarampión	Contiene una secuencia de ARN negativa que no induce una respuesta protectora en las células cancerosas.
Virus del herpes simple (HSV-1)	Puede transportar largas secuencias de transgenes.
lentivirus	Derivado del VIH, puede integrar genes en células que no se dividen.
Retrovirus (RCR)	incapaz de replicación independiente, asegura la integración efectiva del ADN extraño en el genoma y la persistencia de los cambios genéticos.
Virus espumoso simio (SFV)	un nuevo vector de ARN que transfiere el transgén al tumor y estimula su expresión
Adenovirus recombinante (rAdv)	asegura una transfección eficiente, pero es posible una fuerte reacción inmune
Virus adenoasociado recombinante (rAAV)	capaz de transfectar muchos tipos de células

Vectores no virales

También se utilizan vectores no virales para transferir ADN transgénico. Los portadores de fármacos poliméricos (estructuras de nanopartículas) se utilizan para administrar fármacos de bajo peso molecular, por ejemplo, oligonucleótidos, péptidos y ARNip. Debido a su pequeño tamaño, las nanopartículas son absorbidas por las células y pueden penetrar en los capilares, lo que resulta muy conveniente para llevar moléculas "medicinales" a los lugares más inaccesibles del cuerpo. Esta técnica se utiliza a menudo para inhibir la angiogénesis tumoral. Pero existe el riesgo de que se acumulen partículas en otros órganos, como la médula ósea, lo que puede tener consecuencias impredecibles. Los métodos de administración de ADN no viral más populares son los liposomas y la electroporación.

Sintético liposomas catiónicos Actualmente se reconocen como un método prometedor para administrar genes funcionales. La carga positiva en la superficie de las partículas asegura la fusión con las membranas celulares cargadas negativamente. Los liposomas catiónicos neutralizan la carga negativa de la cadena de ADN, hacen que su estructura espacial sea más compacta y promueven una condensación efectiva. El complejo plásmido-liposoma tiene una serie de ventajas importantes: puede albergar construcciones genéticas de tamaño casi ilimitado, no existe riesgo de replicación o recombinación y prácticamente no provoca una respuesta inmune en el cuerpo huésped. La desventaja de este sistema es la corta duración del efecto terapéutico y pueden aparecer efectos secundarios con la administración repetida.

Electroporación es un método popular de administración de ADN no viral que es bastante simple y no induce una respuesta inmune. Con la ayuda de impulsos eléctricos inducidos, se forman poros en la superficie de las células y el ADN plasmídico penetra fácilmente en el espacio intracelular. Terapia de genes en vivo El uso de electroporación ha demostrado su eficacia en varios experimentos con tumores de ratón. En este caso, se puede transferir cualquier gen, por ejemplo, genes de citoquinas (IL-12) y genes citotóxicos (TRAIL), lo que contribuye al desarrollo de una amplia gama de estrategias terapéuticas. Además, este enfoque puede ser eficaz para tratar tumores primarios y metastásicos.

Selección de equipo

Dependiendo del tipo de tumor y de su progresión se selecciona el tratamiento más adecuado para el paciente. técnica efectiva tratamiento. Hasta la fecha, se han desarrollado nuevas técnicas prometedoras de terapia génica contra el cáncer, incluida la TH viral oncolítica, la TH con profármacos (terapia con profármacos), la inmunoterapia y la TH con células madre.

Terapia génica viral oncolítica

Esta técnica utiliza virus que, con la ayuda de manipulaciones genéticas especiales, se vuelven oncolíticos: dejan de reproducirse en células sanas y afectan solo a las células tumorales. Un buen ejemplo Dicha terapia es ONYX-015, un adenovirus modificado que no expresa la proteína E1B. En ausencia de esta proteína, el virus no puede replicarse en células con un gen p53 normal. Dos vectores basados ​​en el virus del herpes simple (HSV-1), G207 y NV1020, también portan mutaciones en varios genes para replicarse únicamente en células cancerosas. La gran ventaja de la técnica es que durante las inyecciones intravenosas, los virus oncolíticos se transportan a través de la sangre por todo el cuerpo y pueden combatir las metástasis. Los principales problemas que surgen al trabajar con virus son posible riesgo la aparición de una respuesta inmune en el cuerpo del receptor, así como la integración incontrolada de construcciones genéticas en el genoma de células sanas y, como consecuencia, la aparición de un tumor canceroso.

Terapia con profármacos enzimáticos mediada por genes

Se basa en la introducción de genes "suicidas" en el tejido tumoral, como resultado de lo cual las células cancerosas mueren. Estos transgenes codifican enzimas que activan citostáticos intracelulares, receptores de TNF y otros componentes importantes para la activación de la apoptosis. Idealmente, una combinación de genes de profármaco suicida debería cumplir los siguientes requisitos: expresión genética controlada; conversión correcta del profármaco seleccionado en un agente anticancerígeno activo; activación completa del profármaco sin enzimas endógenas adicionales.

La desventaja de la terapia es que los tumores contienen todos Mecanismos de defensa, característico de las células sanas, y se adaptan gradualmente a factores dañinos y profármacos. El proceso de adaptación se ve facilitado por la expresión de citocinas (regulación autocrina), factores de regulación del ciclo celular (selección de los clones de cáncer más resistentes) y el gen MDR (responsable de la susceptibilidad a determinados medicamentos).

Inmunoterapia

Gracias a la terapia génica, recientemente la inmunoterapia ha comenzado a desarrollarse activamente. nuevo enfoque para el tratamiento del cáncer mediante vacunas antitumorales. La principal estrategia del método es la inmunización activa del cuerpo contra antígenos del cáncer (TAA) mediante tecnología de transferencia de genes [?18].

La principal diferencia entre las vacunas recombinantes y otros fármacos es que ayudan al sistema inmunológico del paciente a reconocer las células cancerosas y destruirlas. En la primera etapa, las células cancerosas se obtienen del cuerpo del receptor (células autólogas) o de líneas celulares especiales (células alogénicas) y luego se cultivan in vitro. Para que estas células sean reconocidas por el sistema inmunológico, se introducen uno o más genes que producen moléculas inmunoestimulantes (citocinas) o proteínas con un mayor número de antígenos. Después de estas modificaciones, las células continúan cultivándose, luego se lisan y se obtiene la vacuna terminada.

La amplia variedad de vectores virales y no virales para transgenes permite la experimentación con diferentes tipos de células inmunitarias (p. ej., células T citotóxicas y células dendríticas) para inhibir la respuesta inmunitaria y la regresión de las células cancerosas. En la década de 1990, se propuso que los linfocitos infiltrantes de tumores (TIL) son una fuente de linfocitos T citotóxicos (CTL) y células asesinas naturales (NK) para las células cancerosas. Dado que TIL se puede manipular fácilmente ex-vivo, se convirtieron en los primeros genéticamente modificados células inmunes, que se han utilizado para la inmunoterapia contra el cáncer. En las células T extraídas de la sangre de un paciente con cáncer, se modifican los genes responsables de la expresión de los receptores de los antígenos del cáncer. También se pueden agregar genes para hacer que las células T modificadas tengan más probabilidades de sobrevivir y ingresar al tumor de manera más eficiente. Con la ayuda de tales manipulaciones, se crean "asesinos" de células cancerosas altamente activos.

Cuando se demostró que la mayoría de los cánceres tienen antígenos específicos y son capaces de inducir sus propios mecanismos de defensa, se planteó la hipótesis de que bloquear el sistema inmunológico de las células cancerosas facilitaría el rechazo del tumor. Por lo tanto, para la producción de la mayoría de las vacunas antitumorales, se utilizan células tumorales del paciente o células alogénicas especiales como fuente de antígenos. Los principales problemas de la inmunoterapia tumoral son la probabilidad de reacciones autoinmunes en el cuerpo del paciente, la ausencia de una respuesta antitumoral, la inmunoestimulación del crecimiento tumoral y otros.

Células madre

Una herramienta poderosa para la terapia génica es el uso de células madre como vectores para la transferencia de agentes terapéuticos: citocinas inmunoestimulantes, genes suicidas, nanopartículas y proteínas antiangiogénicas. Las células madre (SC), además de la capacidad de autorrenovarse y diferenciarse, tienen una gran ventaja frente a otros sistemas de transporte (nanopolímeros, virus): la activación del profármaco se produce directamente en los tejidos tumorales, lo que evita la toxicidad sistémica (expresión de Los transgenes contribuyen a la destrucción únicamente de las células cancerosas). Una cualidad positiva adicional es el estado "privilegiado" de las SC autólogas: las células propias utilizadas garantizan una compatibilidad del 100 % y aumentan el nivel de seguridad del procedimiento. Pero aún así, la eficacia de la terapia depende de la correcta ex-vivo transferencia del gen modificado al SC y posterior transferencia de células transducidas al cuerpo del paciente. Además, antes de utilizar la terapia a gran escala, es necesario estudiar en detalle todas las formas posibles de transformación de las SC en células cancerosas y desarrollar medidas de seguridad para prevenir la transformación cancerígena de las SC.

Conclusión

En resumen, podemos decir con seguridad que se acerca la era de la medicina personalizada, en la que se seleccionará una terapia específica eficaz para el tratamiento de cada paciente con cáncer. Ya se están desarrollando programas de tratamiento individuales que brindan una atención oportuna y correcta y conducen a una mejora significativa en la condición del paciente. Los enfoques evolutivos para la oncología personalizada, como el análisis genómico, la producción de fármacos dirigidos, la terapia génica del cáncer y el diagnóstico molecular mediante biomarcadores, ya están dando frutos.

Un método particularmente prometedor para tratar el cáncer es la terapia génica. En este momento Se están realizando activamente ensayos clínicos que a menudo confirman la eficacia de la TH en los casos en que el tratamiento anticancerígeno estándar (cirugía, radioterapia y quimioterapia) no ayuda. Desarrollo técnicas innovadoras La GT (inmunoterapia, viroterapia oncolítica, terapia “suicida”, etc.) podrá resolver el problema de la alta mortalidad por cáncer, y quizás en el futuro el diagnóstico de cáncer no suene como una sentencia de muerte.

Cáncer: reconocer, prevenir y eliminar la enfermedad.

Literatura

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3. Cui H., Cruz-Correa M. et al. (2003).

Introducción

Cada año en revistas científicas Cada vez hay más artículos sobre estudios clínicos médicos en los que, de una forma u otra, se utilizó un tratamiento basado en la introducción de varios genes: la terapia génica. Esta dirección surgió de ramas de la biología tan desarrolladas como la genética molecular y la biotecnología.

A menudo, cuando ya se han probado métodos convencionales (conservadores), es la terapia génica la que puede ayudar a los pacientes a sobrevivir e incluso recuperarse por completo. Por ejemplo, esto se aplica a las enfermedades monogénicas hereditarias, es decir, aquellas que son causadas por un defecto en un solo gen, así como a muchas otras. O, por ejemplo, la terapia génica puede ayudar y salvar una extremidad a aquellos pacientes que tienen la luz de los vasos sanguíneos estrechada en miembros inferiores y como resultado, se ha desarrollado una isquemia persistente de los tejidos circundantes, es decir, estos tejidos experimentan una grave falta de nutrientes y oxígeno, que normalmente son transportados por la sangre por todo el cuerpo. A menudo es imposible tratar a estos pacientes con manipulaciones quirúrgicas y medicamentos, pero si las células se ven obligadas localmente a liberar más factores proteicos que afectarían el proceso de formación y germinación de nuevos vasos, entonces la isquemia sería mucho menos pronunciada y la vida sería más mucho más fácil para los pacientes.

Terapia de genes Hoy en día se puede definir como el tratamiento de enfermedades mediante la introducción de genes en las células de los pacientes para cambiar específicamente defectos genéticos o dar a las células nuevas funciones. Los primeros ensayos clínicos de métodos de terapia génica se llevaron a cabo hace poco tiempo, el 22 de mayo de 1989, con el fin de diagnosticar el cáncer. La primera enfermedad hereditaria para la que se aplicaron métodos de terapia génica fue la inmunodeficiencia hereditaria.

Cada año crece el número de ensayos clínicos realizados con éxito para el tratamiento de diversas enfermedades mediante terapia génica, y en enero de 2014 alcanzó los 2.000.

Al mismo tiempo, en investigación moderna En la terapia génica, es necesario tener en cuenta que las consecuencias de la manipulación de genes o ADN "barajado" (recombinante) en vivo(del latín literalmente “en los vivos”) no se han estudiado lo suficiente. En los países con el nivel más avanzado de investigación en esta área, especialmente en los Estados Unidos, los protocolos médicos que utilizan secuencias sensoriales de ADN están sujetos a revisión obligatoria por parte de los comités y comisiones pertinentes. En EE.UU., estos son el Comité Asesor de ADN Recombinante (RAC) y la Administración de Medicamentos. productos alimenticios(Administración de Alimentos y Medicamentos, FDA) con posterior aprobación obligatoria del proyecto por parte del director Institutos Nacionales salud (Institutos Nacionales de Salud).

Entonces, hemos decidido que este tratamiento se basa en el hecho de que si algunos tejidos del cuerpo tienen deficiencia de ciertos factores proteicos individuales, entonces esto se puede corregir introduciendo los genes correspondientes que codifican proteínas en estos tejidos, y todo será más o menos menos maravilloso. No será posible introducir las proteínas en sí, porque nuestro cuerpo reaccionará inmediatamente con una fuerte reacción inmune y la duración de la acción sería insuficiente. Ahora es necesario decidir el método para introducir el gen en las células.

Transfección células

Primero, vale la pena introducir definiciones de algunos términos.

El transporte de genes se realiza gracias a vector es una molécula de ADN utilizada como “vehículo” para la transferencia artificial de información genética a una célula. Existen muchos tipos de vectores: plásmidos, virales, además de cósmidos, fásmidos, cromosomas artificiales, etc. Es de fundamental importancia que los vectores (en particular, los plásmidos) tengan propiedades características de ellos:

1. Origen de replicación (ori)- la secuencia de nucleótidos a partir de la cual comienza la duplicación del ADN. Si el ADN del vector no puede duplicarse (replicarse), entonces se necesitan efecto curativo no se logrará, porque simplemente será descompuesto rápidamente por las enzimas nucleasas intracelulares y, debido a la falta de matrices, finalmente se formarán muchas menos moléculas de proteína. Cabe señalar que estos puntos son específicos para cada especie biológica, es decir, si se supone que el ADN vector se obtiene propagándolo en un cultivo bacteriano (y no solo mediante síntesis química, que suele ser mucho más costosa), entonces dos se requerirán orígenes de replicación separados: para humanos y para bacterias;

2. Sitios de restricción- secuencias cortas específicas (generalmente palindrómicas), que son reconocidas por enzimas especiales (endonucleasas de restricción) y cortadas por ellas de cierta manera, con la formación de "extremos pegajosos" (Fig. 1).

Fig.1 Formación de “extremos pegajosos” con la participación de enzimas de restricción.

Estos sitios son necesarios para unir el ADN vector (que, en esencia, es un "blanco") con los genes terapéuticos deseados en una sola molécula. Una molécula de este tipo reticulada a partir de dos o más partes se denomina "recombinante";

3. Está claro que nos gustaría obtener millones de copias de una molécula de ADN recombinante. Nuevamente, si se trata de un cultivo de células bacterianas, entonces es necesario aislar este ADN. El problema es que no todas las bacterias ingerirán la molécula que necesitamos; algunas no lo harán. Para distinguir estos dos grupos, insertan marcadores selectivos- zonas de resistencia a determinadas sustancias químicas; Ahora bien, si agregas estas mismas sustancias al medio ambiente, solo sobrevivirán aquellas que sean resistentes a ellas y el resto morirá.

Estos tres componentes se pueden observar en el primer plásmido sintetizado artificialmente (Fig. 2).

Figura 2

El proceso de introducir un vector plásmido en determinadas células se llama transfección. Un plásmido es una molécula de ADN bastante corta y generalmente circular que se encuentra en el citoplasma de una célula bacteriana. Los plásmidos no están asociados con el cromosoma bacteriano, pueden replicarse independientemente de él, pueden ser liberados por la bacteria al medio ambiente o, por el contrario, absorbidos (el proceso de absorción es transformación). Con la ayuda de plásmidos, las bacterias pueden intercambiar información genética, por ejemplo, transmitiendo resistencia a determinados antibióticos.

Los plásmidos existen naturalmente en las bacterias. Pero nadie puede impedir que un investigador sintetice artificialmente un plásmido que tendrá las propiedades que necesita, inserte un gen en él y lo introduzca en una célula. Se pueden insertar diferentes insertos en el mismo plásmido. .

Métodos de terapia génica.

Hay dos enfoques principales, que se diferencian en la naturaleza de las células diana:

1. Fetal, en el que se introduce ADN extraño en el cigoto (óvulo fertilizado) o en el embrión en una etapa temprana de desarrollo; en este caso, se espera que el material introducido entre en todas las células del receptor (e incluso en las células germinales, asegurando así la transmisión a la siguiente generación). En nuestro país, de hecho, está prohibido;

2. Somático, en el que el material genético se introduce en las células no reproductivas de una persona ya nacida y no se transmite a las células germinales.

Terapia de genes en vivo Se basa en la introducción directa de secuencias de ADN clonadas (multiplicadas) y empaquetadas de una determinada forma en determinados tejidos del paciente. Particularmente prometedora para el tratamiento de enfermedades genéticas in vivo es la introducción de genes mediante vacunas en aerosol o inyectadas. Se está desarrollando una terapia génica en aerosol, generalmente para el tratamiento enfermedades pulmonares(fibrosis quística, cáncer de pulmón).

Hay muchos pasos involucrados en el desarrollo de un programa de terapia génica. Esto incluye un análisis exhaustivo de la expresión tisular específica del gen correspondiente (es decir, la síntesis en la matriz de un gen de alguna proteína en un tejido determinado), la identificación de un defecto bioquímico primario y un estudio de la estructura, función. y distribución intracelular de su producto proteico, así como un análisis bioquímico del proceso patológico. Todos estos datos se tienen en cuenta a la hora de elaborar el protocolo médico adecuado.

Es importante que al elaborar esquemas de corrección genética se evalúe la eficiencia de la transfección y el grado de corrección del defecto bioquímico primario en condiciones de cultivo celular ( in vitro,"in vitro") y, lo más importante, en vivo en modelos biológicos animales. Sólo después de esto podrá comenzar el programa de ensayos clínicos. .

Entrega directa y portadores celulares de genes terapéuticos.

Existen muchos métodos para introducir ADN extraño en una célula eucariota: algunos dependen del procesamiento físico (electroporación, magnetofección, etc.), otros del uso de materiales químicos o partículas biológicas (por ejemplo, virus) que se utilizan como portadores. Vale la pena mencionar de inmediato que los productos químicos y metodos fisicos(por ejemplo, electroporación + ADN envolvente con liposomas)

Métodos directos

1. La transfección química se puede clasificar en varios tipos: utilizando una sustancia ciclodextrina, polímeros, liposomas o nanopartículas (con o sin funcionalización química o viral, es decir, modificación de la superficie).
a) Uno de los métodos más económicos es utilizar fosfato cálcico. Aumenta la eficiencia de la incorporación del ADN en las células entre 10 y 100 veces. El ADN forma un fuerte complejo con el calcio, lo que garantiza su absorción eficaz. Desventaja: sólo entre el 1 y el 10% del ADN llega al núcleo. Método utilizado in vitro para transferir ADN a células humanas (Fig. 3);

Fig. 3

b) el uso de moléculas orgánicas altamente ramificadas, el dendrímero, para unir el ADN y transferirlo a la célula (Fig. 4);

Fig.4

c) muy método efectivo Para transfectar el ADN, se introduce a través de liposomas, pequeños cuerpos rodeados de membranas que pueden fusionarse con la membrana citoplasmática celular (CPM), que es una doble capa de lípidos. Para las células eucariotas, la transfección es más eficaz utilizando liposomas catiónicos porque las células son más sensibles a ellos. El proceso tiene su propio nombre: lipofección. Este método se considera uno de los más seguros en la actualidad. Los liposomas no son tóxicos ni inmunogénicos. Sin embargo, la eficacia de la transferencia de genes mediante liposomas es limitada, ya que el ADN que introducen en las células suele ser capturado inmediatamente por los lisosomas y destruido. La introducción de ADN en células humanas mediante liposomas es el pilar de la terapia actual. en vivo(Figura 5);

Fig.5

d) Otro método es el uso de polímeros catiónicos tales como dietilaminoetil dextrano o polietilenimina. Las moléculas de ADN cargadas negativamente se unen a policationes cargados positivamente y este complejo ingresa a la célula mediante endocitosis. DEAE-dextrano cambia las propiedades físicas membrana de plasma y estimula la absorción de este complejo por la célula. La principal desventaja del método es que el DEAE-dextrano es tóxico en altas concentraciones. El método no se ha generalizado en la terapia génica;

e) Con la ayuda de histonas y otras proteínas nucleares. Estas proteínas, que contienen muchos aminoácidos cargados positivamente (Lys, Arg), en condiciones naturales ayudan a empaquetar de forma compacta una larga cadena de ADN en un núcleo celular relativamente pequeño.

2. Métodos físicos:

a) La electroporación es un método muy popular; Se logra un aumento inmediato en la permeabilidad de la membrana debido al hecho de que las células están expuestas a exposiciones cortas a intensas. campo eléctrico. Se ha demostrado que en condiciones óptimas el número de transformantes puede alcanzar el 80% de las células supervivientes. Actualmente no se utiliza en humanos (Fig. 6).

Fig.6

b) La “expresión celular” es un método inventado en 2013. Permite introducir moléculas en las células “apretando suavemente” la membrana celular. El método elimina la posibilidad de toxicidad o de orientación errónea, ya que no depende de materiales externos ni de campos eléctricos;

c) La sonoporación es un método para transferir artificialmente ADN extraño a las células exponiéndolas a ultrasonidos, provocando la apertura de poros en la membrana celular;
d) Transfección óptica: método en el que se realiza un pequeño orificio en la membrana (de aproximadamente 1 μm de diámetro) utilizando un láser altamente enfocado;
e) Transfección hidrodinámica: un método para administrar construcciones genéticas, proteínas, etc. por un aumento controlado de la presión en los capilares y el líquido intercelular, lo que provoca un aumento a corto plazo de la permeabilidad de las membranas celulares y la formación de poros temporales en las mismas. Se lleva a cabo mediante inyección rápida en el tejido y la administración no es específica. Eficiencia de entrega del músculo esquelético: del 22 al 60% ;

f) Microinyección de ADN: introducción en el núcleo de una célula animal utilizando finos microtúbulos de vidrio (d=0,1-0,5 µm). La desventaja es la complejidad del método, existe una alta probabilidad de destrucción del núcleo o del ADN; se puede transformar un número limitado de células. No para uso humano.

3. Métodos basados ​​en partículas.

a) Un enfoque directo para la transfección es una pistola genética, en la que el ADN se concatena en una nanopartícula con sólidos inertes (generalmente oro, tungsteno), que luego se "dispara" directamente hacia los núcleos de las células objetivo. Este método se aplica in vitro Y en vivo para introducir genes en particular en células de tejido muscular, por ejemplo en una enfermedad como la distrofia muscular de Duchenne. El tamaño de las partículas de oro es de 1 a 3 micrones (Fig. 7).

Fig.7

b) La magnetofección es un método que utiliza las fuerzas del magnetismo para entregar ADN a las células objetivo. Primero, los ácidos nucleicos (NA) se asocian con nanopartículas magnéticas y luego, bajo la influencia campo magnético, las partículas son impulsadas hacia el interior de la célula. La efectividad es casi del 100%, se observa una evidente no toxicidad. En 10 a 15 minutos, las partículas se registran en la célula; esto es mucho más rápido que otros métodos.
c) Empalamiento; "empalamiento", lit. "empalamiento" + "infección"): un método de administración que utiliza nanomateriales como nanotubos de carbono y nanofibras. En este caso, las células quedan literalmente perforadas por una capa de nanofibrillas. El prefijo “nano” se utiliza para denotar sus tamaños muy pequeños (dentro de una milmillonésima de metro) (Fig. 8).

Fig.8

Por separado, vale la pena destacar un método como la transfección de ARN: no es ADN lo que se introduce en la célula, sino moléculas de ARN, sus "sucesores" en la cadena de biosíntesis de proteínas; en este caso, se activan proteínas especiales que cortan el ARN en fragmentos cortos, los llamados. pequeño ARN de interferencia (ARNip). Estos fragmentos se unen a otras proteínas y, en última instancia, esto conduce a la inhibición de la expresión celular de los genes correspondientes. De esta forma, es posible bloquear la acción de aquellos genes en la célula que potencialmente hacen más daño que bien en este momento. La transfección de ARN ha encontrado una amplia aplicación, en particular, en oncología.

Se revisan los principios básicos de la administración de genes utilizando vectores plasmídicos. Ahora podemos pasar a considerar los métodos virales. Los virus son formas no celulares vida, que a menudo representa una molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) envuelta en una capa de proteína. Si se eliminan del material genético del virus todas aquellas secuencias que causan enfermedades, entonces el virus completo también puede convertirse con éxito en un "vehículo" para nuestro gen.

El proceso de introducción de ADN en una célula, mediado por un virus, se llama transducción.
En la práctica, los más utilizados son los retrovirus, los adenovirus y los virus adenoasociados (AAV). En primer lugar, vale la pena averiguar cuál debería ser el candidato ideal para la transducción entre virus. Los criterios son que debe ser:

Estable;
. espacioso, es decir, para acomodar una cantidad suficiente de ADN;
. inerte en relación con las vías metabólicas de la célula;
. preciso: idealmente debería integrar su genoma en un locus específico del genoma del núcleo huésped, etc.

En la vida real, es muy difícil combinar al menos varios puntos, por lo que la elección suele hacerse considerando cada caso individual por separado (Fig. 9).

Fig.9

De los tres virus más utilizados enumerados, los más seguros y al mismo tiempo más precisos son los AAV. Casi su único inconveniente es su capacidad relativamente pequeña (alrededor de 4800 pb), que, sin embargo, resulta suficiente para muchos genes. .

Además de los métodos enumerados, la terapia génica se usa a menudo en combinación con la terapia celular: primero, se planta un cultivo de ciertas células humanas en un medio nutritivo, después de lo cual los genes necesarios se introducen en las células de una forma u otra, se cultivan. durante algún tiempo y nuevamente trasplantados al cuerpo del huésped. Como resultado, las células pueden recuperar sus propiedades normales. Así, por ejemplo, los glóbulos blancos humanos (leucocitos) se modificaron para la leucemia (Fig. 10).

Fig.10

El destino del gen una vez que ingresa a la célula.

Dado que con los vectores virales todo está más o menos claro debido a su capacidad para llevar genes de manera más eficiente al objetivo final: el núcleo, nos detendremos en el destino del vector plásmido.

En esta etapa, hemos logrado que el ADN haya atravesado la primera gran barrera: la membrana citoplasmática de la célula.

Además, en combinación con otras sustancias, con o sin cáscara, es necesario lograr Nucleo celular de modo que una enzima especial, la ARN polimerasa, sintetiza una molécula de ARN mensajero (ARNm) en una plantilla de ADN (este proceso se llama transcripción). Sólo después de esto, el ARNm se liberará en el citoplasma, formará un complejo con los ribosomas y, según el código genético, se sintetizará un polipéptido, por ejemplo, el factor de crecimiento vascular (VEGF), que comenzará a realizar una determinada función terapéutica ( en este caso, iniciará el proceso de formación de ramificaciones vasculares en el tejido sujeto a isquemia).

En cuanto a la expresión de los genes introducidos en el tipo celular requerido, este problema se resuelve con la ayuda de elementos reguladores de la transcripción. El tejido en el que se produce la expresión suele estar determinado por la combinación de un potenciador específico del tejido (secuencia "mejoradora") con un promotor específico (una secuencia de nucleótidos a partir de la cual la ARN polimerasa comienza la síntesis), que puede ser inducible. . Se sabe que la actividad genética se puede modular. en vivo señales externas, y dado que los potenciadores pueden funcionar con cualquier gen, se pueden introducir aislantes en los vectores, que ayudan al potenciador a funcionar independientemente de su posición y pueden actuar como barreras funcionales entre genes. Cada potenciador contiene un conjunto de sitios de unión para factores proteicos activadores o supresores. También se pueden utilizar promotores para regular el nivel de expresión genética. Por ejemplo, existen metalotioneínas o promotores sensibles a la temperatura; promotores controlados por hormonas.

La expresión de un gen depende de su posición en el genoma. En la mayoría de los casos, los métodos virales existentes sólo dan como resultado la inserción aleatoria de un gen en el genoma. Para eliminar tal dependencia, al construir vectores, el gen recibe secuencias de nucleótidos conocidas, que permiten que el gen se exprese independientemente de dónde se inserte en el genoma.

La forma más sencilla de regular la expresión del transgén es proporcionarle un promotor indicador que sea sensible a una señal fisiológica, como la liberación de glucosa o la hipoxia. Estos sistemas de control "endógenos" pueden ser útiles en algunas situaciones, como el control de la producción de insulina dependiente de la glucosa. Los sistemas de control “exógenos” son más fiables y universales cuando la expresión genética se controla farmacológicamente mediante la introducción de una pequeña molécula de fármaco. Actualmente, se conocen cuatro sistemas de control principales: regulados por la tetraciclina (Tet), el esteroide de insecto, la ecdisona o sus análogos, el fármaco antiprogestágeno mayfpristona (RU486) y dimerizadores químicos como la rapamicina y sus análogos. Todos ellos incluyen una atracción dependiente de fármacos del dominio de activación de la transcripción hacia el promotor principal que lidera el gen deseado, pero difieren en los mecanismos de esta atracción. .

Conclusión

Una revisión de los datos nos permite llegar a la conclusión de que, a pesar de los esfuerzos de muchos laboratorios de todo el mundo, todo lo ya conocido y probado en vivo Y in vitro Los sistemas vectoriales están lejos de ser perfectos. . Si hay un problema con la entrega de ADN extraño in vitro prácticamente resuelto, y su entrega a células diana de diferentes tejidos en vivo resuelto con éxito (principalmente mediante la creación de construcciones que transportan proteínas receptoras, incluidos antígenos específicos de ciertos tejidos), otras características de los sistemas de vectores existentes (estabilidad de la integración, expresión regulada, seguridad) aún requieren importantes mejoras.

En primer lugar, se trata de la estabilidad de la integración. Hasta ahora, la integración en el genoma sólo se había logrado mediante vectores retrovirales o adenoasociados. La eficiencia de la integración estable se puede aumentar mejorando las construcciones genéticas, como los sistemas mediados por receptores, o creando vectores episomales suficientemente estables (es decir, estructuras de ADN capaces de residir a largo plazo dentro de los núcleos). Recientemente, se ha prestado especial atención a la creación de vectores basados ​​en cromosomas artificiales de mamíferos. Debido a la presencia de elementos estructurales básicos de los cromosomas comunes, estos minicromosomas se retienen en las células durante mucho tiempo y pueden transportar genes (genómicos) de tamaño completo y sus elementos reguladores naturales, que son necesarios para el correcto funcionamiento. del gen, en el tejido adecuado y en el momento adecuado.

La terapia genética y celular abre perspectivas brillantes para la restauración de células y tejidos perdidos y el diseño de órganos mediante ingeniería genética, lo que sin duda ampliará significativamente el arsenal de métodos de investigación biomédica y creará nuevas oportunidades para preservar y prolongar la vida humana.

Además, podrá conocer las posibilidades de la ciencia médica moderna en el tratamiento de anomalías cromosómicas familiarizándose con los logros de la terapia génica. Esta dirección se basa en la transferencia de material genético al cuerpo humano, sujeto a la entrega del gen a las llamadas células diana mediante diversos métodos.

Indicaciones para el uso

El tratamiento de enfermedades hereditarias se lleva a cabo sólo si la enfermedad se identifica con precisión. Al mismo tiempo, antes de prescribir medidas terapéuticas, se llevan a cabo una serie de pruebas para determinar qué hormonas y otras sustancias se producen en exceso en el cuerpo y cuáles en cantidades insuficientes para seleccionar la dosis más efectiva de medicamentos.

Mientras se toman medicamentos, se controla constantemente el estado del paciente y, si es necesario, se realizan cambios en el curso del tratamiento.

Como regla general, estos pacientes deben tomar medicamentos de por vida o durante un período prolongado (por ejemplo, hasta el final del proceso de crecimiento del cuerpo), y las recomendaciones dietéticas deben seguirse estricta y constantemente.

Contraindicaciones

Al desarrollar un curso de terapia, se tienen en cuenta las posibles contraindicaciones de uso individuales y, si es necesario, se reemplazan algunos medicamentos por otros.

A la hora de decidirse por un trasplante de órgano o tejido para determinadas enfermedades hereditarias, se debe tener en cuenta el riesgo de consecuencias negativas tras la cirugía.

La terapia génica es una de las áreas de la medicina en rápido desarrollo y consiste en tratar a una persona introduciendo genes sanos en el cuerpo. Además, según los científicos, con la ayuda de la terapia genética es posible agregar un gen faltante, corregirlo o reemplazarlo, mejorando así el funcionamiento del cuerpo a nivel celular y normalizando la condición del paciente.

Según los científicos, actualmente 200 millones de personas en el planeta son candidatos potenciales para la terapia genética y esta cifra está creciendo constantemente. Y es muy gratificante que varios miles de pacientes ya hayan recibido tratamiento para enfermedades incurables en el marco de ensayos en curso.

En este artículo hablaremos sobre las tareas que se propone la terapia génica, qué enfermedades se pueden tratar con este método y qué problemas tienen que afrontar los científicos.

¿Dónde se utiliza la terapia génica?

La terapia génica fue concebida originalmente para combatir enfermedades hereditarias graves como la enfermedad de Huntington, la fibrosis quística y algunas enfermedades infecciosas. Sin embargo, el año 1990, cuando los científicos lograron corregir un gen defectuoso e, introduciéndolo en el cuerpo del paciente, vencer la fibrosis quística, se convirtió en un verdadero revolucionario en el campo de la terapia génica. Millones de personas en todo el mundo han recibido esperanzas en el tratamiento de enfermedades que antes se consideraban incurables. Y aunque esta terapia se encuentra en las primeras etapas de su desarrollo, su potencial sorprende incluso en el mundo científico.

Por ejemplo, además de la fibrosis quística, los científicos modernos han logrado avances en la lucha contra patologías hereditarias como la hemofilia, la enzimopatía y la inmunodeficiencia. Además, el tratamiento genético permite combatir algunas enfermedades oncológicas, así como patologías cardíacas, enfermedades del sistema nervioso e incluso lesiones, por ejemplo, lesiones nerviosas. Así, la terapia génica trata enfermedades extremadamente graves que provocan una mortalidad precoz y que muchas veces no tienen otro tratamiento que la terapia génica.

Principio del tratamiento genético.

Como Substancia activa los médicos utilizan información genética o, para ser precisos, moléculas que son portadoras de dicha información. Con menos frecuencia, se utilizan ácidos nucleicos de ARN para esto y, con mayor frecuencia, células de ADN.

Cada una de estas células tiene una llamada "copiadora", un mecanismo mediante el cual traduce información genética en proteínas. Una célula que tiene el gen correcto y la fotocopiadora funciona sin fallos es una célula sana desde el punto de vista de la terapia génica. Cada célula sana tiene una biblioteca completa de genes originales, que utiliza para el funcionamiento correcto y armonioso de todo el organismo. Sin embargo, si por alguna razón se pierde un gen importante, no es posible restaurar dicha pérdida.

Esto se convierte en la causa del desarrollo de enfermedades genéticas graves, como la distrofia muscular de Duchenne (con ella, el paciente desarrolla parálisis muscular y, en la mayoría de los casos, no vive hasta los 30 años y muere por paro respiratorio). O una situación menos fatal. Por ejemplo, una "degradación" de un determinado gen conduce al hecho de que la proteína deja de realizar sus funciones. Y esto se convierte en la causa del desarrollo de la hemofilia.

En cualquiera de los casos enumerados, la terapia génica viene al rescate, cuya tarea es entregar una copia normal del gen a una célula enferma y colocarla en una "copiadora" celular. En este caso, el funcionamiento de la célula mejorará y posiblemente se restablecerá el funcionamiento de todo el cuerpo, gracias a lo cual la persona se librará de una enfermedad grave y podrá prolongar su vida.

¿Qué enfermedades puede tratar la terapia génica?

¿Cuánto ayuda realmente la terapia génica a una persona? Según los científicos, en el mundo hay alrededor de 4.200 enfermedades que surgen como resultado del mal funcionamiento de genes. En este sentido, el potencial de esta área de la medicina es sencillamente increíble. Sin embargo, lo que es mucho más importante es lo que los médicos han logrado hasta ahora. Por supuesto, en este camino hay muchas dificultades, pero hoy se pueden identificar varias victorias locales.

Por ejemplo, los científicos modernos están desarrollando enfoques para tratar la enfermedad coronaria a través de genes. Pero esta es una enfermedad increíblemente común que afecta a muchos mas gente que las patologías congénitas. En definitiva, la persona que se enfrenta a enfermedad coronaria, se encuentra en un estado en el que la terapia genética puede ser su única salvación.

Además, hoy en día las patologías asociadas con daños al sistema nervioso central se tratan con la ayuda de genes. Se trata de enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica, la enfermedad de Alzheimer o la enfermedad de Parkinson. Curiosamente, para tratar estas dolencias se utilizan virus que tienden a atacar el sistema nervioso. Así, con la ayuda del virus del herpes, se administran citocinas y factores de crecimiento al sistema nervioso, lo que ralentiza el desarrollo de la enfermedad. Este es un ejemplo sorprendente de cómo un virus patógeno que generalmente causa enfermedades se procesa en el laboratorio, se le quitan las proteínas portadoras de enfermedades y se usa como un casete que suministra sustancias curativas a los nervios y, por lo tanto, actúa en beneficio de la salud, prolongando la vida humana. vida.

Otra enfermedad hereditaria grave es la colesterolemia, que provoca que el cuerpo humano no pueda regular el colesterol, por lo que se acumula grasa en el cuerpo y aumenta el riesgo de sufrir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares. Para hacer frente a este problema, los especialistas extirpan parte del hígado del paciente y corrigen el gen dañado, deteniendo una mayor acumulación de colesterol en el cuerpo. Luego, el gen corregido se coloca en un virus de hepatitis neutralizado y se envía de regreso al hígado.

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Hay avances positivos en la lucha contra el SIDA. No es ningún secreto que el SIDA es causado por el virus de la inmunodeficiencia humana, que destruye el sistema inmunológico y abre la puerta a enfermedades mortales en el cuerpo. Los científicos modernos ya saben cómo cambiar los genes para que dejen de debilitar el sistema inmunológico y comiencen a fortalecerlo para contrarrestar el virus. Estos genes se introducen a través de la sangre, mediante transfusión de sangre.

La terapia génica también actúa contra el cáncer, en particular contra el cáncer de piel (melanoma). El tratamiento de estos pacientes implica la introducción de genes con factores de necrosis tumoral, es decir. genes que contienen proteínas antitumorales. Además, hoy se realizan ensayos para el tratamiento del cáncer de cerebro, en los que a los pacientes enfermos se les inyecta un gen que contiene información para aumentar la sensibilidad de las células malignas a los fármacos utilizados.

La enfermedad de Gaucher es una enfermedad hereditaria grave causada por una mutación en un gen que suprime la producción de una enzima especial, la glucocerebrosidasa. En las personas que padecen esta enfermedad incurable, el bazo y el hígado aumentan de tamaño y, a medida que avanza la enfermedad, los huesos comienzan a deteriorarse. Los científicos ya han logrado experimentos para introducir en el cuerpo de estos pacientes un gen que contiene información sobre la producción de esta enzima.

Aquí hay otro ejemplo. No es ningún secreto que una persona ciega se ve privada de la capacidad de percibir imágenes visuales por el resto de su vida. Se considera que una de las causas de la ceguera congénita es la llamada atrofia de Leber, que, en esencia, es mutación genética. Hasta la fecha, los científicos han devuelto la capacidad visual a 80 personas ciegas utilizando un adenovirus modificado que entregó el gen "funcional" al tejido ocular. Por cierto, hace varios años los científicos lograron curar el daltonismo en monos experimentales introduciendo un gen humano sano en la retina del ojo del animal. Y más recientemente, una operación de este tipo permitió a los primeros pacientes curar el daltonismo.

Por lo general, el método de transmisión de información genética mediante virus es el más óptimo, ya que los propios virus encuentran sus objetivos en el cuerpo (el virus del herpes definitivamente encontrará neuronas y el virus de la hepatitis encontrará el hígado). Sin embargo, este método de entrega de genes tiene un inconveniente importante: los virus son inmunogénicos, lo que significa que cuando ingresan al cuerpo, el sistema inmunológico puede destruirlos antes de que tengan tiempo de actuar, o incluso causar poderosas respuestas inmunes del cuerpo. sólo empeorando el estado de salud.

Existe otro método para entregar material genético. Es una molécula de ADN circular o plásmido. Gira perfectamente en espiral, volviéndose muy compacto, lo que permite a los científicos "empacarlo" en un polímero químico e introducirlo en una célula. A diferencia de un virus, un plásmido no causa reacción inmune cuerpo. Sin embargo, este método es menos adecuado porque después de 14 días, el plásmido se elimina de la célula y se detiene la producción de proteínas. Es decir, de esta forma el gen debe introducirse durante un largo periodo de tiempo hasta que la célula se “recupere”.

Por lo tanto, los científicos modernos tienen dos métodos poderosos para administrar genes a las células "enfermas", y el uso de virus parece más preferible. En cualquier caso, la decisión final sobre la elección de un método u otro la toma el médico, en función de la reacción del cuerpo del paciente.

Desafíos que enfrenta la terapia génica

Podemos sacar una cierta conclusión de que la terapia génica es un área de la medicina poco estudiada, que se asocia con una gran cantidad de fracasos y efectos secundarios, y este es su gran inconveniente. Sin embargo, también existe una cuestión ética, porque muchos científicos están categóricamente en contra de la intervención en la estructura genética del cuerpo humano. Por eso hoy existe una prohibición internacional del uso de células germinales, así como de células germinales preimplantacionales, en terapia génica. Esto se hizo para prevenir cambios genéticos y mutaciones no deseados en nuestros descendientes.

Por lo demás, la terapia génica no viola ninguna norma ética, porque está diseñada para combatir enfermedades graves e incurables en las que medicina oficial simplemente impotente. Y ésta es la ventaja más importante del tratamiento genético.
¡Cuídate!

“Su hijo tiene una enfermedad genética” suena como una frase. Pero muy a menudo los genetistas pueden ayudar significativamente a un niño enfermo e incluso compensar por completo algunas enfermedades. Maria Alekseevna Bulatnikova, neuróloga genetista del Centro Médico Pokrovsky de PBSK, habla sobre las opciones de tratamiento modernas.

¿Qué tan comunes son las enfermedades genéticas?

A medida que el diagnóstico molecular se ha ido generalizando, se ha descubierto que el número de enfermedades genéticas es mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente. Muchas enfermedades cardíacas, defectos del desarrollo y anomalías neurológicas parecen tener una causa genética. En este caso, me refiero específicamente a enfermedades genéticas (no a predisposiciones), es decir, a condiciones causadas por una mutación (degradación) en uno o más genes. Según las estadísticas, en Estados Unidos hasta un tercio de los pacientes neurológicos son hospitalizados como consecuencia de trastornos genéticos. A estas conclusiones se debió no sólo el rápido desarrollo de la genética molecular y las capacidades del análisis genético, sino también la aparición de nuevos métodos de neuroimagen, como la resonancia magnética. Mediante la resonancia magnética es posible determinar el daño en qué área del cerebro conduce a un trastorno que ocurre en un niño y, a menudo, cuando sospechamos una lesión en el nacimiento, detectamos cambios en estructuras que no podrían haber sido dañadas durante el parto. Y luego surge una suposición sobre la naturaleza genética de la enfermedad, sobre la formación inadecuada de órganos. Según los resultados de estudios recientes, la influencia de los partos difíciles, incluso con la genética intacta, puede compensarse durante los primeros años de vida.

¿Qué aporta el conocimiento sobre la naturaleza genética de la enfermedad?

El conocimiento de las causas genéticas de la enfermedad está lejos de ser inútil: no es una sentencia de muerte, sino una manera de encontrar el camino correcto hacia el tratamiento y la corrección del trastorno. Muchas enfermedades hoy en día se tratan con éxito; para otras, los genetistas pueden ofrecer más formas efectivas terapias que mejoran significativamente la calidad de vida del niño. Por supuesto, también hay trastornos que los médicos aún no pueden superar, pero la ciencia no se detiene y cada día aparecen nuevos métodos de tratamiento.

En mi práctica hubo un caso muy típico. Un niño de 11 años consultó a un neurólogo por parálisis cerebral. Tras el examen y el interrogatorio de los familiares surgieron sospechas sobre el carácter genético de la enfermedad, lo que se confirmó. Afortunadamente para este niño, la enfermedad identificada se puede tratar incluso a esta edad y, al cambiar las tácticas de tratamiento, fue posible lograr una mejora significativa en la condición del niño.

Actualmente, el número de enfermedades genéticas cuyas manifestaciones pueden compensarse crece constantemente. El ejemplo más conocido es la fenilcetonuria. Se manifiesta como retraso en el desarrollo, retraso mental. Si se prescribe una dieta sin fenilalanina de manera oportuna, el niño crecerá completamente sano y, después de 20 años, se podrá reducir la severidad de la dieta. (Si da a luz en una maternidad o centro médico, a su bebé se le realizará una prueba de fenilcetonuria en los primeros días de vida).

El número de estas enfermedades ha aumentado significativamente. La leucinosis también pertenece al grupo de enfermedades metabólicas. Con esta enfermedad, el tratamiento debe prescribirse durante los primeros meses de vida (es muy importante no llegar tarde), ya que los productos tóxicos del metabolismo alterado provocan un daño más rápido al tejido nervioso que con la fenilcetonuria. Desafortunadamente, si la enfermedad se detecta a la edad de tres meses, es imposible compensar completamente sus manifestaciones, pero será posible mejorar la calidad de vida del niño. Por supuesto, me gustaría que esta enfermedad se incluyera en el programa de detección.

La causa de los trastornos neurológicos suele ser lesiones genéticas bastante heterogéneas, precisamente porque son tantas que es muy difícil crear un programa de detección para la detección oportuna de todas las enfermedades conocidas.

Estas incluyen enfermedades como la enfermedad de Pompe, la enfermedad de Grover, la enfermedad de Felidbacher, el síndrome de Rett, etc. Hay muchos casos de un curso más leve de la enfermedad.

Comprender la naturaleza genética de la enfermedad permite dirigir el tratamiento a la causa de los trastornos, y no solo compensarlos, lo que en muchos casos permite lograr grandes éxitos e incluso curar al bebé.

¿Qué síntomas pueden indicar la naturaleza genética de la enfermedad?

En primer lugar, se trata de retrasos en el desarrollo del niño, incluidos los intrauterinos (del 50 al 70%, según algunas estimaciones), miopatías y autismo, que no pueden tratarse. ataques de epilepcia, cualquier malformación de los órganos internos. La causa de la parálisis cerebral también puede ser una alteración genética; por lo general, en estos casos los médicos hablan de un curso atípico de la enfermedad. Si tu médico te recomienda realizarte pruebas genéticas, no lo demores, en este caso el tiempo es muy valioso. Los embarazos perdidos y los abortos espontáneos recurrentes, incluso entre familiares, también pueden indicar la posibilidad de anomalías genéticas. Es muy decepcionante cuando la enfermedad se detecta demasiado tarde y ya no se puede corregir.

Si la enfermedad no tiene cura, ¿es necesario que los padres lo sepan?

El conocimiento sobre la naturaleza genética de la enfermedad en un niño le permite evitar la aparición de otros niños enfermos en esta familia. Esta es probablemente la razón principal por la que conviene someterse a asesoramiento genético en la etapa de planificación del embarazo, si uno de los hijos tiene defectos de desarrollo o enfermedades graves. La ciencia moderna permite realizar diagnósticos genéticos tanto prenatales como previos a la implantación, si existe información sobre una enfermedad que existe riesgo de aparición. En esta etapa, no es posible realizar pruebas inmediatas para detectar todas las posibles enfermedades genéticas. Incluso las familias sanas, en las que ambos padres nunca han oído hablar de ninguna enfermedad, no son inmunes a la aparición de niños con anomalías genéticas. Los genes recesivos pueden transmitirse a través de decenas de generaciones y es en tu pareja donde conocerás a tu otra mitad (ver imagen).

¿Deberías consultar siempre a un genetista?

Debe someterse a pruebas genéticas basadas en la presencia de un problema si usted o su médico tienen alguna sospecha. No es necesario examinar niño sano por si acaso. Muchas personas dicen que se sometieron a todos los exámenes de detección durante el embarazo y que todo estuvo bien, pero aquí... En este caso, debe comprender que los exámenes de detección tienen como objetivo identificar (y de manera muy efectiva) las enfermedades genéticas más comunes: Down, En las enfermedades de Patau y Edwards, las mutaciones en genes individuales discutidas anteriormente no se detectan durante dicho examen.

¿Cuál es la ventaja de vuestro centro?

Cada centro genético tiene su propia especialización, más bien la especialización de los médicos que trabajan en él. Por ejemplo, soy neurólogo pediátrico de formación. También vemos a un genetista que se especializa en problemas del embarazo. La ventaja de un centro remunerado es la posibilidad del médico de dedicar más tiempo a su paciente (la cita dura dos horas y la búsqueda de una solución al problema suele continuar incluso después). No hay por qué temerle a un genetista, es simplemente un especialista que puede hacer un diagnóstico que le permitirá curar una enfermedad aparentemente desesperada.

“Revista de Salud para Futuros Padres”, N° 3 (7), 2014

La genética en Israel se está desarrollando rápidamente y están apareciendo métodos progresivos para diagnosticar y tratar enfermedades hereditarias. La gama de investigaciones especializadas se amplía constantemente, la base de laboratorios aumenta y el personal médico mejora sus calificaciones. La capacidad de hacer un diagnóstico lo antes posible y comenzar un tratamiento integral de los trastornos hereditarios hace que el tratamiento para niños en Israel sea el más popular y eficaz.

Diagnóstico de enfermedades genéticas.

El tratamiento de las enfermedades hereditarias puede ser radical y paliativo, pero primero se debe realizar un diagnóstico preciso. Gracias al uso de las últimas técnicas, los especialistas de Tel Aviv centro Médico El centro que lleva el nombre de Sourasky (Clínica Ichilov) realiza diagnósticos con éxito, realiza un diagnóstico preciso y proporciona recomendaciones integrales sobre el plan de tratamiento posterior.

Debe entenderse que si no es posible una intervención radical, los esfuerzos de los médicos están dirigidos a mejorar la calidad de vida de un pequeño paciente: adaptación social, restauración de funciones vitales, corrección de defectos externos, etc. Aliviar los síntomas, planificar acciones futuras y predecir cambios posteriores en la salud: todo esto es posible después del diagnóstico. diagnóstico preciso. Puede someterse a un examen de inmediato y confirmar la presencia de un trastorno genético en la clínica Ichilov, después de lo cual al paciente se le prescribirá un tratamiento integral para la enfermedad identificada.

El Centro Sourasky ofrece pruebas y exámenes no sólo para niños, sino también para futuros padres y mujeres embarazadas. Un estudio de este tipo está especialmente indicado para personas con antecedentes personales o familiares complicados. El estudio mostrará la probabilidad de tener descendencia sana, después de lo cual el médico determinará medidas de tratamiento adicionales. El peligro de transmitir anomalías hereditarias a un niño se determina con la mayor precisión posible, utilizando las últimas tecnologías.

A los niños con patología genética y a las parejas que esperan un bebé con trastornos hereditarios se les prescribe un tratamiento complejo ya en la etapa de recopilación de anamnesis y diagnóstico.

Diagnóstico genético pediátrico en Ichilov.

Hasta el 6% de los recién nacidos tienen trastornos hereditarios del desarrollo; en algunos niños, los signos de trastornos genéticos se detectan más tarde. A veces basta con que los padres conozcan el peligro existente para evitar situaciones peligrosas para el niño. Las consultas genéticas con los principales especialistas israelíes ayudan a identificar la presencia de anomalías en una etapa temprana y a comenzar el tratamiento de manera oportuna.

Esto incluye las siguientes enfermedades de los niños:

• malformación o múltiples malformaciones y anomalías (defectos del tubo neural, labio hendido, defectos cardíacos);
• retraso mental, como el autismo, otras discapacidades del desarrollo de etimología desconocida, el retraso del aprendizaje del niño;
• estructural anomalías congénitas cerebro;
• anomalías sensoriales y metabólicas;
• anomalías genéticas, diagnosticadas y desconocidas;
• anomalías cromosómicas.

Entre enfermedades congénitas Identifican mutaciones en un gen específico que se transmiten de generación en generación. Estos incluyen la talasemia, la fibrosis quística y algunas formas de miopatías. En otros casos, las anomalías hereditarias son causadas por cambios en el número o la estructura de los cromosomas. Tal mutación puede ser heredada por un niño de uno de los padres o surgir espontáneamente en la etapa desarrollo intrauterino. Un ejemplo sorprendente de trastorno cromosómico es la enfermedad de Down o retinoblastoma.

Para el diagnóstico precoz de defectos hereditarios en niños en el Centro Médico Ichilov utilizan varios métodos investigación de laboratorio:

• molecular, que permite establecer una desviación en el ADN en la etapa de desarrollo intrauterino del feto;
• citogenético, en el que se examinan los cromosomas en varios tejidos;
• bioquímico, que determina anomalías metabólicas en el cuerpo;
• clínico, ayudando a establecer las causas de aparición, realizar tratamiento y prevención.

Además de prescribir un tratamiento complejo y controlar el curso de una enfermedad genética, la tarea de los médicos es predecir la aparición de la enfermedad en el futuro.

Tratamiento de enfermedades genéticas en niños.

El tratamiento de los niños en Israel consiste en una amplia gama de actividades. En primer lugar, se realizan pruebas de laboratorio para confirmar o realizar un diagnóstico primario. A los padres se les ofrecerán los métodos más innovadores de desarrollo tecnológico para determinar mutaciones genéticas.

En total, la ciencia conoce actualmente 600 anomalías genéticas, por lo que la detección oportuna de un niño permitirá identificar la enfermedad y comenzar el tratamiento adecuado. Prueba genética un recién nacido es una de las razones por las que las mujeres prefieren dar a luz en la clínica Ichilov (Suraski).

Más recientemente, el tratamiento de enfermedades hereditarias se consideraba una tarea inútil, por lo que una enfermedad genética se consideraba una sentencia de muerte. Actualmente, se notan avances significativos, la ciencia no se detiene y los genetistas israelíes ofrecen los últimos regímenes de tratamiento para tales desviaciones en el desarrollo infantil.

Las enfermedades genéticas tienen características muy heterogéneas, por lo que el tratamiento se prescribe teniendo en cuenta las manifestaciones clínicas y los parámetros individuales del paciente. En muchos casos, se prefiere el tratamiento hospitalario. Los médicos deberían tener la oportunidad de realizar el examen más completo de un paciente pequeño, seleccionar régimen de drogas, si está indicado, realizar cirugía.

Para seleccionar correctamente la terapia hormonal e inmune, se necesita un examen completo y un seguimiento cuidadoso del paciente. El momento de las citas terapéuticas también es individual y depende del estado y la edad del niño. En algunos casos, los padres reciben un plan detallado para procedimientos adicionales y seguimiento del paciente. El niño es seleccionado. medicamentos para aliviar los síntomas de la enfermedad, dieta y fisioterapia.

Las principales direcciones del proceso de tratamiento en el Centro Sourasky.

El tratamiento de los trastornos genéticos en los niños es un proceso complejo y largo. A veces es imposible curar completamente estas dolencias, pero el tratamiento se lleva a cabo en tres áreas principales.

• El método etiológico es el más eficaz, dirigido a las causas de los problemas de salud. El método más nuevo de corrección genética consiste en aislar un fragmento de ADN dañado, clonarlo e introducir un componente sano en su lugar original. Este es el método más prometedor e innovador para combatir los problemas de salud hereditarios. Hoy en día, esta tarea se considera extremadamente difícil, pero ya se utiliza para numerosas indicaciones.
• El método patogénico afecta. procesos internos ocurriendo en el cuerpo. En este caso, el genoma patológico se ve afectado, el estado fisiológico y bioquímico del paciente se ajusta por todos los medios disponibles.
• El método de influencia sintomático tiene como objetivo aliviar el dolor, las condiciones negativas y crear obstáculos para mayor desarrollo enfermedades. Esta dirección se utiliza de forma independiente o en combinación con otros tipos de tratamiento, pero en caso de trastornos genéticos identificados siempre se prescribe. La farmacología ofrece una amplia gama de medicamentos para aliviar las manifestaciones de enfermedades. Se trata de anticonvulsivos, analgésicos, sedantes y otros medicamentos que deben administrarse a un niño sólo con receta médica.
• A veces es necesario un método quirúrgico para corregir defectos externos y anomalías internas del cuerpo del niño. Las indicaciones para la intervención quirúrgica se prescriben con mucho cuidado. A veces se requiere un examen y un tratamiento preliminares prolongados para preparar a un paciente pequeño para la cirugía.

Como ejemplo positivo del tratamiento de los niños en Israel, podemos citar las estadísticas sobre una enfermedad genética común: el autismo. En el hospital Ichilov-Suraski detección temprana Las anomalías (a partir de los seis meses de vida) permitieron que el 47% de estos niños se desarrollaran normalmente en el futuro. Los médicos consideraron que los trastornos detectados en el resto de los niños examinados eran insignificantes y no requerían intervención terapéutica.

Se recomienda a los padres que no entren en pánico si aparecen síntomas alarmantes o si hay desviaciones evidentes en la salud de sus hijos. Intente ponerse en contacto con la clínica lo antes posible, obtenga recomendaciones y asesoramiento completo sobre acciones futuras.

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