درمان بیماری های ژنتیکی ژن درمانی: چگونه بیماری های ژنتیکی را درمان کنیم آیا می توان بیماری های ژنتیکی را درمان کرد؟

ژن درمانی انسانی، به معنای وسیع، شامل وارد کردن یک ژن (های) فعال عملکردی به سلول ها برای اصلاح یک نقص ژنتیکی است. دو راه برای درمان بیماری های ارثی وجود دارد. در حالت اول، سلول‌های سوماتیک (سلول‌هایی غیر از سلول‌های زاینده) در معرض تبدیل ژنتیکی قرار می‌گیرند. در این حالت، اصلاح یک نقص ژنتیکی محدود به یک عضو یا بافت خاص است. در حالت دوم، ژنوتیپ سلول‌های زایا (اسپرم یا تخمک) یا تخمک‌های بارور شده (زیگوت‌ها) تغییر می‌کند به طوری که تمام سلول‌های فرد که از آنها ایجاد می‌شوند دارای ژن‌های «تصحیح‌شده» باشند. از طریق ژن درمانی با استفاده از سلول های زایا، تغییرات ژنتیکی از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود.

خط مشی ژن درمانی سلول های سوماتیک.

در سال 1980، نمایندگان جوامع کاتولیک، پروتستان و یهودی در ایالات متحده نامه ای سرگشاده به رئیس جمهور نوشتند که در آن نظرات خود را در مورد استفاده از مهندسی ژنتیک در رابطه با انسان بیان کردند. یک کمیسیون ریاست جمهوری و یک کمیسیون کنگره برای ارزیابی جنبه های اخلاقی و اجتماعی این مشکل ایجاد شد. خیلی بودند ابتکارات مهماز آنجایی که در ایالات متحده اجرای برنامه هایی که بر منافع عمومی تأثیر می گذارد اغلب بر اساس توصیه های چنین کمیسیون هایی انجام می شود. نتیجه گیری نهایی هر دو کمیسیون تمایز واضحی بین ژن درمانی سلول های سوماتیک و ژن درمانی سلول های زایا ایجاد کرد. ژن درمانی سلول های سوماتیک به عنوان روش های استاندارد طبقه بندی شده است مداخله پزشکیبه بدن، مشابه پیوند اعضا. در مقابل، ژن درمانی سلول های ژرمینال از نظر فنی بسیار دشوار و از نظر اخلاقی برای اجرای فوری بسیار دشوار در نظر گرفته شده است. نتیجه گیری شد که نیاز به توسعه قوانین روشنی برای تحقیق در زمینه ژن درمانی سلول های جسمی وجود دارد. توسعه اسناد مشابه در رابطه با ژن درمانی سلول‌های زایا زودرس در نظر گرفته شد. برای توقف تمام فعالیت های غیرقانونی، تصمیم گرفته شد که تمام آزمایشات در زمینه ژن درمانی سلول های زایا متوقف شود.

تا سال 1985، آنها سندی را با عنوان "مقررات مربوط به تهیه و ارسال برنامه های کاربردی برای آزمایشات در زمینه ژن درمانی سلول های سوماتیک" تهیه کردند. این شامل تمام اطلاعات در مورد اینکه چه داده هایی باید در یک برنامه برای مجوز آزمایش ژن درمانی سلول های سوماتیک در انسان ارائه شود. اساس از قوانین حاکم بر تحقیقات آزمایشگاهی با DNA نوترکیب گرفته شد. آنها فقط برای اهداف زیست پزشکی اقتباس شده اند.

قوانین زیست پزشکی در دهه 1970 بازنگری و گسترش یافت. در پاسخ به انتشار نتایج یک آزمایش 40 ساله در سال 1972 که توسط سرویس بهداشت ملی در آلاباما بر روی یک گروه 400 آمریکایی آفریقایی تبار بی سواد مبتلا به سیفلیس انجام شد. این آزمایش به منظور بررسی رشد طبیعی این بیماری مقاربتی انجام شد. خبر چنین تجربه هولناکی روی افراد ناآگاه بسیاری را در ایالات متحده شوکه کرد. کنگره بلافاصله آزمایش را متوقف کرد و قانونی را تصویب کرد که انجام مجدد چنین تحقیقاتی را ممنوع می کرد.

از جمله سوالاتی که برای افرادی که درخواست مجوز آزمایش در زمینه ژن درمانی سلول های سوماتیک کرده بودند، موارد زیر بود:

• 1. بیماری که قرار است درمان شود چیست؟
• 2. چقدر جدی است؟
• 3. آیا درمان های جایگزین وجود دارد؟
• 4. درمان پیشنهادی چقدر برای بیماران خطرناک است؟
• 5. احتمال موفقیت درمان چقدر است؟
• 6. بیماران چگونه انتخاب خواهند شد آزمایشات بالینی?
• 7. آیا این انتخاب بی طرفانه و نماینده خواهد بود؟
• 8. چگونه بیماران از آزمایشات مطلع خواهند شد؟
• 9. چه نوع اطلاعاتی باید به آنها داده شود؟
• 10. رضایت آنها چگونه خواهد بود؟
• 11. محرمانه بودن اطلاعات بیماران و تحقیقات چگونه تضمین می شود؟

زمانی که آزمایش های ژن درمانی برای اولین بار آغاز شد، بیشتر برنامه های کاربردی برای آزمایش های بالینی ابتدا توسط کمیته اخلاق موسسه ای که قرار بود تحقیق در آنجا انجام شود، قبل از ارسال به کمیته فرعی ژن درمانی انسانی بررسی شد. دومی برنامه ها را از نقطه نظر اهمیت علمی و پزشکی، انطباق با قوانین جاری، و متقاعدکننده بودن استدلال ها ارزیابی کرد. در صورت رد درخواست، با نظرات لازم عودت داده شد. نویسندگان پروپوزال می توانند پروپوزال را بررسی کرده و دوباره آن را کار کنند. اگر درخواستی تایید می شد، کمیته فرعی ژن درمانی آن را در بحث های عمومی با استفاده از همان معیارها مورد بحث قرار می داد. پس از تأیید درخواست در این سطح، مدیر کمیته فرعی آن را تأیید کرد و مجوز آزمایش‌های بالینی را امضا کرد که بدون آن نمی‌توانستند شروع کنند. در این مورد آخر توجه ویژهبه روش به دست آوردن محصول، روش های کنترل کیفی خلوص آن، و همچنین آزمایش های پیش بالینی برای اطمینان از ایمنی محصول پرداخت.

اما از آنجایی که تعداد درخواست‌ها در طول زمان افزایش یافت و ژن‌درمانی به قول یکی از مفسران به «بلیت برنده در پزشکی» تبدیل شد، فرآیند تأیید اولیه درخواست به‌طور غیرضروری زمان‌بر و زائد تلقی شد. بر این اساس، پس از سال 1997، کمیته فرعی ژن درمانی دیگر یکی از سازمان های ناظر بر تحقیقات ژن درمانی انسانی نبود. اگر کمیته فرعی وجود داشته باشد، به احتمال زیاد تالارهایی را برای بحث در مورد مسائل اخلاقی مرتبط با ژن درمانی انسانی فراهم خواهد کرد. در همین حال، الزامی که همه کاربردهای ژن درمانی به صورت عمومی مورد بحث قرار گیرند، برداشته شده است. آژانس مسئول نظارت بر تولید و استفاده از محصولات بیولوژیکی تمام ارزیابی های لازم را به صورت محرمانه انجام می دهد تا اطمینان حاصل شود که حقوق مالکیت توسعه دهندگان رعایت می شود. در حال حاضر، ژن درمانی انسانی به عنوان یک روش پزشکی بی خطر در نظر گرفته می شود، اگرچه به ویژه موثر نیست. نگرانی هایی که قبلا ابراز شده بود از بین رفته و به یکی از اصلی ترین رویکردهای جدید برای درمان بیماری های انسانی تبدیل شده است.

اکثر کارشناسان روند تایید آزمایشات ژن درمانی سلول های سوماتیک انسانی در ایالات متحده را کاملاً کافی می دانند. انتخاب بی‌طرفانه بیماران و آگاهی آنها و همچنین اجرای صحیح همه دستکاری‌ها را بدون آسیب رساندن به بیماران خاص و کل جمعیت انسانی تضمین می‌کند. کشورهای دیگر نیز در حال حاضر در حال تدوین مقرراتی برای آزمایشات ژن درمانی هستند. در ایالات متحده، این کار در نتیجه سنجیدن دقیق هر پیشنهاد انجام شد. همانطور که دکتر والترز، یکی از شرکت کنندگان در جلسات استماع کمیته فرعی ژن درمانی در ژانویه 1989، گفت: "من هیچ علم یا فناوری زیست پزشکی دیگری را نمی شناسم که تحت بررسی های گسترده ای مانند ژن درمانی قرار گرفته باشد."

تجمع ژن های معیوب در نسل های آینده.

این عقیده وجود دارد که درمان بیماری های ژنتیکی با استفاده از ژن درمانی سلول های سوماتیک به ناچار منجر به وخامت استخر ژنی جمعیت انسانی می شود. این بر اساس این ایده است که فراوانی یک ژن معیوب در یک جمعیت از نسلی به نسل دیگر افزایش می‌یابد، زیرا ژن‌درمانی انتقال ژن‌های جهش‌یافته را از افرادی که قبلاً قادر به تولید فرزند نبودند یا نمی‌توانستند به نسل بعدی ارتقا بخشید. تا بزرگسالی زنده بمانند اما معلوم شد که این فرضیه نادرست است. با توجه به ژنتیک جمعیت، هزاران سال طول می‌کشد تا یک ژن مضر یا کشنده در نتیجه درمان مؤثر، فراوانی قابل توجهی را افزایش دهد. بنابراین، اگر یک بیماری ژنتیکی نادر در 1 در 100000 تولد زنده اتفاق بیفتد، تقریباً 2000 سال پس از معرفی ژن درمانی مؤثر طول می کشد تا میزان بروز بیماری دو برابر شود و به 1 در 50000 برسد.

علاوه بر این واقعیت که فراوانی ژن کشنده به سختی از نسلی به نسل دیگر افزایش می یابد، در نتیجه درمان طولانی مدت هر فردی که به آن نیاز دارد، ژنوتیپ افراد نیز بدون تغییر باقی می ماند. این نکته را می توان با مثالی از تاریخ تکامل نشان داد. پستانداران، از جمله انسان، قادر به سنتز ویتامین C حیاتی نیستند و باید آن را از منابع خارجی دریافت کنند. بنابراین، می توان گفت که همه ما از نظر ژنتیکی در ژن این ماده حیاتی نقص داریم. در مقابل، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران غیرپریمات ویتامین C را سنتز می کنند. با این حال نقص ژنتیکی که باعث ناتوانی در بیوسنتز ویتامین C می شود، بیش از میلیون ها سال از تکامل موفقیت آمیز پستانداران جلوگیری نکرد. به همین ترتیب، اصلاح سایر نقایص ژنتیکی منجر به تجمع قابل توجهی از ژن های "ناسالم" در نسل های آینده نخواهد شد.

ژن درمانی سلول های ژرملاین.

آزمایش‌ها در زمینه ژن‌درمانی سلول‌های زایا انسان در حال حاضر اکیداً ممنوع است، اما باید اذعان داشت که برخی از بیماری‌های ژنتیکی تنها از این طریق قابل درمان هستند. روش ژن درمانی سلول های زایا انسان هنوز به اندازه کافی توسعه نیافته است. اما شکی نیست که با توسعه روش های دستکاری ژنتیکی در حیوانات و آزمایش های تشخیصی جنین های قبل از لانه گزینی، این شکاف پر خواهد شد. علاوه بر این، با روتین‌تر شدن ژن درمانی با سلول‌های سوماتیک، این امر بر نگرش افراد نسبت به ژن‌درمانی سلول‌های بدنی تأثیر می‌گذارد و به مرور زمان نیاز به آزمایش آن وجود خواهد داشت. تنها می توان امیدوار بود که تا آن زمان تمام مشکلات مرتبط با عواقب استفاده عملی از ژن درمانی برای سلول های زایا انسان، از جمله موارد اجتماعی و بیولوژیکی، حل شود.

تصور می شود که ژن درمانی انسانی به درمان کمک کند بیماری های جدی. در واقع، می‌تواند برای تعدادی از اختلالات جسمی و روانی اصلاح شود، اگرچه هنوز مشخص نیست که آیا جامعه چنین استفاده‌ای از ژن درمانی را قابل قبول خواهد یافت یا خیر. مانند هر رشته پزشکی جدید دیگری، ژن درمانی سلول های زایا انسان سوالات متعددی را مطرح می کند:

• 1. هزینه توسعه و اجرای روش های ژن درمانی برای سلول های زایا انسان چقدر است؟
• 2. آیا دولت باید اولویت های تحقیقات پزشکی را تعیین کند؟
• 3. آیا توسعه اولویت دار ژن درمانی برای سلول های زایا منجر به محدود شدن تلاش ها برای یافتن سایر روش های درمانی می شود؟
• 4. آیا دسترسی به همه بیمارانی که به آن نیاز دارند امکان پذیر خواهد بود؟
• 5. آیا یک فرد یا شرکت می تواند حقوق انحصاری برای درمان بیماری های خاص با استفاده از ژن درمانی به دست آورد؟

شبیه سازی انسان

علاقه عمومی به امکان شبیه سازی انسان در دهه 1960 پس از انجام آزمایش های مربوطه روی قورباغه ها و وزغ ها به وجود آمد. این مطالعات نشان داد که هسته یک تخمک بارور شده را می توان با هسته یک سلول تمایز نیافته جایگزین کرد و جنین به طور طبیعی رشد می کند. بنابراین، در اصل، می توان هسته ها را از سلول های تمایز نیافته یک موجود زنده جدا کرد، آنها را به تخم های بارور شده همان ارگانیسم وارد کرد و فرزندانی با ژنوتیپ مشابه والد تولید کرد. به عبارت دیگر، هر یک از ارگانیسم های نسل را می توان یک کلون ژنتیکی ارگانیسم دهنده اصلی در نظر گرفت. در دهه 1960 به نظر می‌رسید که علیرغم کمبود قابلیت‌های فنی، تعمیم نتایج شبیه‌سازی قورباغه به انسان دشوار نیست. مقالات زیادی در مورد این موضوع در مطبوعات منتشر شد و حتی آثار علمی تخیلی نیز نوشته شد. یکی از داستان‌ها درباره شبیه‌سازی جان اف کندی، رئیس‌جمهور آمریکا بود که به طرز خائنانه ترور شده بود، اما موضوع محبوب‌تر شبیه‌سازی افراد شرور بود. آثار مربوط به شبیه سازی انسان نه تنها غیرقابل قبول بودند، بلکه این ایده اشتباه و بسیار خطرناک را ترویج کردند که ویژگی های شخصیتی، شخصیت و سایر ویژگی های یک فرد صرفاً توسط ژنوتیپ او تعیین می شود. در واقع، شخص به عنوان یک شخصیت تحت تأثیر هم ژن ها و هم تحت تأثیر شرایط محیطی، به ویژه سنت های فرهنگی، شکل می گیرد. به عنوان مثال، نژادپرستی بدخواهانه ای که هیتلر تبلیغ کرد، یک ویژگی رفتاری اکتسابی است که توسط هیچ ژن یا ترکیبی از آنها تعیین نمی شود. در محیط دیگری با ویژگی‌های فرهنگی متفاوت، «هیتلر شبیه‌سازی‌شده» لزوماً به فردی شبیه به هیتلر واقعی تبدیل نمی‌شد. به همین ترتیب، یک «کلون مادر ترزا» لزوماً زنی را نمی‌سازد که زندگی خود را وقف کمک به فقرا و بیماران کلکته کند.

با توسعه روش های زیست شناسی تولید مثل پستانداران و ایجاد حیوانات تراریخته مختلف، به طور فزاینده ای مشخص شد که شبیه سازی انسان موضوعی در آینده نه چندان دور است. این حدس و گمان در سال 1997 به واقعیت تبدیل شد، زمانی که گوسفندی به نام دالی شبیه سازی شد. برای این منظور از هسته یک سلول تمایز یافته از یک گوسفند اهداکننده استفاده شد. رویکرد روش شناختی که برای "ایجاد" دالی مورد استفاده قرار گرفت، در اصل، برای به دست آوردن کلون از هر پستاندار، از جمله انسان، مناسب است. و حتی اگر در سایر گونه‌های پستاندار به خوبی جواب ندهد، احتمالاً برای ایجاد یک روش مناسب، آزمایش زیادی لازم نیست. در نتیجه، شبیه سازی انسان بلافاصله موضوع هر بحثی در رابطه با مشکلات اخلاقی ژنتیک و پزشکی بیولوژیکی خواهد شد.

بدون شک شبیه سازی انسان موضوعی پیچیده و بحث برانگیز است. برای برخی، ایده ایجاد یک کپی از یک فرد موجود از طریق دستکاری تجربی غیرقابل قبول به نظر می رسد. برخی دیگر بر این باورند که یک فرد شبیه‌سازی شده با وجود تفاوت سنی، همان دوقلوهای همسان است، و بنابراین شبیه‌سازی ذاتاً مخرب نیست، اگرچه شاید کاملاً ضروری نباشد. شبیه سازی می تواند اثرات مثبت پزشکی و اجتماعی داشته باشد که اجرای آن را در موارد استثنایی توجیه می کند. به عنوان مثال، ممکن است برای والدین یک کودک بیمار حیاتی باشد. مسئولیت آزمایش‌های شبیه‌سازی انسان توسط قانون در بسیاری از کشورها تنظیم می‌شود و تمام تحقیقات مرتبط با شبیه‌سازی انسان ممنوع است. چنین محدودیت هایی برای حذف احتمال شبیه سازی انسان کافی است. با این حال، مسئله اجتناب ناپذیر بودن شبیه سازی انسان قطعا مطرح خواهد شد.

ژن درمانی در معنای وسیع کلمه به معنای درمان با وارد کردن توالی های DNA معنایی به بافت ها یا سلول های بیمار است. در ابتدا، ژن درمانی به عنوان راهی برای اصلاح نقص در یک ژن در نظر گرفته شد.

تحقیقات بیشتر این عقاید را تصحیح کرد. معلوم شد که اصلاح نه نقص در خود ژن، بلکه اصلاح با وارد کردن یک ژن کاملاً کارآمد به بدن بیمار بسیار ساده تر است. مشخص شد که ژن درمانی باید منحصراً بر روی بافت های بدنی انجام شود. دلیل این امر خطر واقعی مسدود شدن مخزن ژنی با ساختارهای ژنی مصنوعی ناخواسته یا ایجاد جهش هایی با عواقب غیرقابل پیش بینی برای آینده بشریت است (فر. اندرسون، تی. کاسکی، فر. کالینز و غیره). در نهایت، روش عملی ژن درمانی برای درمان نه تنها تک ژنی مناسب بود بیماری های ارثیو همچنین بیماری های گسترده ای مانند تومورهای بدخیم، اشکال شدید عفونت های ویروسی، ایدز، بیماری های قلبی عروقی و سایر بیماری ها.

اولین آزمایشات بالینی ژن درمانی در 22 مه 1989 با هدف علامت گذاری ژنتیکی لنفوسیت های نفوذ کننده تومور در ملانوم پیشرفته انجام شد. اولین بیماری ارثی تک ژنی که روش های ژن درمانی برای آن اعمال شد، نقص ایمنی ارثی ناشی از جهش در ژن آدنوزین دآمیناز بود. در این بیماری غلظت بالایی از 2-دئوکسی آدنوزین در خون بیماران تجمع می یابد که بر لنفوسیت های T و B اثر سمی دارد و در نتیجه باعث ایجاد نقص ایمنی ترکیبی شدید می شود. در 14 سپتامبر 1990، در بتسدا (ایالات متحده آمریکا)، یک دختر 4 ساله که از این بیماری نسبتاً نادر (1:100000) رنج می برد، با لنفوسیت های خود پیوند داده شد، که قبلاً در شرایط in vivo با ژن ADA (ژن ADA + نشانگر) تبدیل شده بود. ژن PEO + ناقل رتروویروسی). اثر درمانی برای چندین ماه مشاهده شد و پس از آن روش در فواصل 3-5 ماه تکرار شد. در طول 3 سال درمان، در مجموع 23 تزریق داخل وریدی لنفوسیت های تبدیل شده با ADA انجام شد. در نتیجه درمان، وضعیت بیمار به طور قابل توجهی بهبود یافت.

سایر بیماری‌های ارثی تک ژنی که قبلاً پروتکل‌های رسمی تأیید شده برای آنها وجود دارد و آزمایش‌های بالینی شروع شده‌اند مربوط به هیپرکلسترولمی خانوادگی (1992)، هموفیلی B (1992)، فیبروز کیستیک (1993) و بیماری گوچر (1993) است. تا سال 1993، تنها در ایالات متحده، 53 پروژه برای آزمایش‌های بالینی طرح‌های مهندسی ژنتیک تأیید شد. تا سال 1995، تعداد این گونه پروژه ها در سراسر جهان به 100 مورد افزایش یافت و بیش از 400 بیمار به طور مستقیم در این مطالعات شرکت داشتند. در عین حال، حتی تحقیقات ژن درمانی امروزی نیز این را در نظر می گیرد که پیامدهای دستکاری ژن ها یا DNA نوترکیب در داخل بدن به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین، هنگام توسعه برنامه های ژن درمانی، ایمنی رژیم های درمانی هم برای بیمار و هم برای کل جمعیت از اهمیت اساسی برخوردار است.

برنامه ژن درمانی برای کارآزمایی های بالینی شامل بخش های زیر است: توجیه انتخاب نوزولوژی برای انجام دوره ژن درمانی. تعیین نوع سلول های در معرض تغییرات ژنتیکی؛ طرحی برای ساخت DNA اگزوژن. اثبات ایمنی بیولوژیکی ساختار ژن معرفی‌شده، از جمله آزمایش‌ها بر روی کشت‌های سلولی و حیوانات مدل؛ توسعه روشی برای انتقال آن به سلول های بیمار؛ روش های تجزیه و تحلیل بیان ژن های معرفی شده؛ ارزیابی اثر بالینی (درمانی)؛ عوارض جانبی احتمالی و راه های پیشگیری از آنها

در اروپا، چنین پروتکل هایی مطابق با توصیه های اروپایی تنظیم و تصویب می شود گروه کاریدر مورد انتقال ژن و ژن درمانی مهمترین عنصر در برنامه ژن درمانی، تجزیه و تحلیل پیامدهای رویه های انجام شده است. شرط تعیین کننده برای موفقیت آمیز بودن ژن درمانی، اطمینان از تحویل موثر، یعنی انتقال یا انتقال (با استفاده از ناقل های ویروسی) یک ژن خارجی به سلول های هدف، تضمین ماندگاری طولانی مدت آن در این سلول ها و ایجاد شرایط برای عملکرد کامل است. ، بیان کلید ماندگاری طولانی مدت DNA خارجی در سلول های گیرنده، ادغام آن در ژنوم، یعنی در سلول های DNA میزبان است. روش های اصلی انتقال ژن های خارجی به سلول ها به شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی تقسیم می شوند. ساخت وکتورهای مبتنی بر ویروس جالب ترین و امیدوارکننده ترین شاخه ژن درمانی است.

ظهور فن‌آوری‌های اساساً جدید که امکان دستکاری فعال ژن‌ها و قطعات آن‌ها را فراهم می‌آورد و از تحویل هدفمند بلوک‌های جدید اطلاعات ژنتیکی به مناطق مشخصی از ژنوم اطمینان می‌دهد، زیست‌شناسی و پزشکی را متحول کرده است. در این مورد، خود ژن به طور فزاینده ای شروع به عمل به عنوان دارویی می کند که برای درمان بیماری های مختلف استفاده می شود. استفاده از ژن درمانی برای مبارزه با بیماری های چند عاملی دور از دسترس نیست. در حال حاضر، در سطح فعلی دانش ما در مورد ژنوم انسان، چنین تغییراتی توسط انتقال ژن کاملاً ممکن است، که می تواند به منظور بهبود تعدادی از پارامترهای فیزیکی (به عنوان مثال، قد)، ذهنی و فکری انجام شود. بنابراین، علم بشر مدرن، در دور جدید توسعه خود، به ایده "بهبود نژاد بشر" که توسط ژنتیک برجسته انگلیسی Fr. گالتون و شاگردانش

ژن درمانی در قرن بیست و یکم نه تنها راه های واقعی برای درمان بیماری های ارثی و غیر ارثی شدید ارائه می دهد، بلکه در توسعه سریع خود، مشکلات جدیدی را برای جامعه ایجاد می کند که باید در آینده نزدیک حل شوند.

توجه کن!

این اثر به مسابقه مقالات علمی عامه پسند در بخش "بهترین نقد" ارسال شد.

پنجه های کشنده

بشریت حتی قبل از دوران ما با این بیماری مرموز مواجه بود. دانشمندان در نقاط مختلف جهان سعی در درک و درمان آن داشتند: در مصر باستان - Ebers، در هند - Sushruta، یونان - بقراط. همه آنها و بسیاری از پزشکان دیگر با یک دشمن خطرناک و جدی - سرطان مبارزه کردند. و اگرچه این نبرد تا امروز ادامه دارد، اما تعیین اینکه آیا شانس پیروزی کامل و نهایی وجود دارد یا خیر دشوار است. از این گذشته ، هر چه بیشتر بیماری را مطالعه می کنیم ، سؤالات بیشتر پیش می آید: آیا می توان سرطان را به طور کامل درمان کرد؟ چگونه از بیماری جلوگیری کنیم؟ آیا می توان درمان را سریع، در دسترس و کم هزینه کرد؟

به لطف بقراط و قدرت مشاهده او (او بود که شباهت بین تومور و شاخک های سرطانی را مشاهده کرد)، این اصطلاح در رساله های پزشکی باستانی ظاهر شد. سرطان(کارسینوس یونانی) یا سرطان(لات. سرطان). در عمل پزشکی، نئوپلاسم های بدخیم به طور متفاوتی طبقه بندی می شوند: کارسینوم ها (از بافت های اپیتلیال)، سارکوم (از بافت های همبند، عضلانی)، لوسمی (در خون و مغز استخوان)، لنفوم ها (در سیستم لنفاوی) و دیگران (در انواع دیگر ایجاد می شوند). از سلول ها، به عنوان مثال، گلیوم - سرطان مغز). اما در زندگی روزمره اصطلاح "سرطان" رایج تر است، که به معنای هر نوع است تومور بدخیم.

جهش: مردن یا زندگی برای همیشه؟

متعدد تحقیقات ژنتیکیکشف کردند که بروز سلول های سرطانی نتیجه تغییرات ژنتیکی است. خطا در تکثیر DNA (کپی) و ترمیم (اصلاح خطا) منجر به تغییراتی در ژن ها می شود، از جمله ژن هایی که تقسیم سلولی را کنترل می کنند. عوامل اصلی که به آسیب ژنوم و متعاقباً به دست آوردن جهش ها کمک می کنند، درون زا (حمله رادیکال های آزاد تشکیل شده در طول متابولیسم، ناپایداری شیمیایی برخی از پایگاه های DNA) و اگزوژن (یونیزان و اشعه ماوراء بنفش، سرطان زاهای شیمیایی) هستند. هنگامی که جهش در ژنوم ایجاد می شود، تبدیل سلول های طبیعی به سلول های سرطانی را افزایش می دهد. چنین جهش‌هایی عمدتاً در پروتوآنکوژن‌ها رخ می‌دهند که معمولاً تقسیم سلولی را تحریک می‌کنند. در نتیجه، ژن ممکن است به طور مداوم "روشن" باشد و میتوز (تقسیم) متوقف نمی شود، که در واقع به معنای انحطاط بدخیم است. اگر جهش‌های غیرفعال‌کننده در ژن‌هایی رخ دهد که به طور معمول تکثیر را مهار می‌کنند (ژن‌های سرکوب‌کننده تومور)، کنترل بر تقسیم از بین می‌رود و سلول «جاودانه» می‌شود (شکل 1).

شکل 1. مدل ژنتیکی سرطان: سرطان کولون.اولین مرحله از بین رفتن یا غیرفعال شدن دو آلل ژن APS در کروموزوم پنجم است. در صورت سرطان خانوادگی(پلیپوز آدنوماتوز آشنا، FAP) یک جهش از ژن APC به ارث می رسد. از دست دادن هر دو آلل منجر به تشکیل آدنوم های خوش خیم می شود. جهش های بعدی ژن ها در کروموزوم های 12، 17، 18 یک آدنوم خوش خیم می تواند منجر به تبدیل به یک تومور بدخیم شود. منبع: .

واضح است که ایجاد انواع خاصی از سرطان شامل تغییراتی در اکثر یا حتی همه این ژن ها است و می تواند به روش های مختلف رخ دهد. از این نتیجه می شود که هر تومور باید به عنوان یک شی منحصر به فرد بیولوژیکی در نظر گرفته شود. امروزه پایگاه‌های اطلاعاتی ژنتیکی ویژه‌ای در مورد سرطان وجود دارد که حاوی داده‌های مربوط به 1.2 میلیون جهش از 8207 نمونه بافت مربوط به 20 نوع تومور است: اطلس ژنوم سرطان و کاتالوگ جهش های جسمیدر سرطان (کاتالوگ جهش های جسمی در سرطان (COSMIC)).

نتیجه عملکرد نادرست ژن ها تقسیم سلولی کنترل نشده و در مراحل بعدی متاستاز به اندام های مختلفو قسمت هایی از بدن از طریق رگ های خونی و لنفاوی. این یک فرآیند نسبتا پیچیده و فعال است که از چندین مرحله تشکیل شده است. سلول های سرطانی منفرد از کانون اصلی جدا شده و از طریق خون در سراسر بدن پخش می شوند. سپس با استفاده از گیرنده های ویژه به سلول های اندوتلیال متصل می شوند و پروتئینازهایی را بیان می کنند که پروتئین های ماتریکس را تجزیه کرده و منافذ غشای پایه را تشکیل می دهند. سلول های سرطانی پس از تخریب ماتریکس خارج سلولی به عمق بیشتری مهاجرت می کنند بافت سالم. به دلیل تحریک اتوکرین، آنها برای تشکیل یک گره (قطر 1-2 میلی متر) تقسیم می شوند. با کمبود تغذیه، برخی از سلول های گره می میرند و چنین میکرومتاستازهای "خفته" می توانند برای مدت طولانی در بافت های اندام نهفته باقی بمانند. در شرایط مساعد، گره رشد می کند، ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) و فاکتور رشد فیبروبلاست (FGFb) در سلول ها فعال می شود و رگزایی آغاز می شود (تشکیل). عروق خونی) (شکل 2).

با این حال، سلول‌ها به مکانیسم‌های خاصی مجهز هستند که از ایجاد تومورها محافظت می‌کنند:

روش های سنتی و معایب آنها

اگر سیستم های دفاعی بدن از کار بیفتد و تومور با این وجود شروع به رشد کند، تنها مداخله پزشکی می تواند آن را نجات دهد. برای مدت طولانی، پزشکان از سه روش درمانی اصلی "کلاسیک" استفاده کرده اند:

• جراحی ( حذف کاملتومورها). هنگامی که تومور کوچک و به خوبی موضعی است استفاده می شود. بخشی از بافتی که در تماس با تومور بدخیم است نیز برداشته می شود. این روش در حضور متاستازها استفاده نمی شود.
• تابش - تابش تومور با ذرات رادیواکتیو برای توقف و جلوگیری از تقسیم سلول های سرطانی. سلول های سالم نیز به این تابش حساس هستند و اغلب می میرند.
• شیمی درمانی - داروها برای مهار رشد سلول هایی که به سرعت تقسیم می شوند استفاده می شود. داروها روی سلول های طبیعی نیز اثر منفی دارند.

رویکردهای توصیف شده در بالا همیشه نمی توانند بیمار را از سرطان نجات دهند. اغلب وقتی درمان جراحیسلول های سرطانی منفرد باقی می مانند و تومور می تواند عود کند و با شیمی درمانی و پرتودرمانی عوارض جانبی (کاهش ایمنی، کم خونی، ریزش مو و غیره) رخ می دهد که منجر به عواقب جدی و اغلب منجر به مرگ بیمار می شود. با این حال، هر سال، درمان های سنتی در حال بهبود است و درمان های جدیدی ظهور می کند که می تواند سرطان را شکست دهد، مانند درمان بیولوژیکی، هورمون درمانی، استفاده از سلول های بنیادی، پیوند مغز استخوان و درمان های مختلف حمایتی. ژن درمانی امیدوارکننده ترین در نظر گرفته می شود، زیرا هدف اصلی آن علت اصلی سرطان - جبران نقص عملکرد ژن های خاص است.

ژن درمانی به عنوان یک چشم انداز

به گفته PubMed، علاقه به ژن درمانی (GT) برای سرطان به سرعت در حال رشد است و امروزه GT تعدادی از تکنیک ها را ترکیب می کند که روی سلول های سرطانی و در بدن عمل می کند. in vivo) و خارج از آن ( ex vivo) (شکل 3).

شکل 3. دو استراتژی اصلی ژن درمانی. Ex vivo- ماده ژنتیکی با استفاده از ناقل ها به سلول های رشد یافته در کشت (ترانسداکشن) منتقل می شود و سپس سلول های تراریخته به گیرنده وارد می شوند. in vivo- معرفی یک ناقل با ژن مورد نظر به یک بافت یا اندام خاص. تصویر از.

ژن درمانی in vivoشامل انتقال ژن - معرفی ساختارهای ژنتیکی به سلول های سرطانی یا بافت هایی که تومور را احاطه کرده اند. ژن درمانی ex vivoشامل جداسازی سلول‌های سرطانی از بیمار، قرار دادن یک ژن درمانی «سالم» در ژنوم سرطان، و بازگرداندن سلول‌های انتقال یافته به بدن بیمار است. برای چنین اهدافی از ناقل های خاصی که با روش های مهندسی ژنتیک ایجاد شده اند استفاده می شود. به عنوان یک قاعده، اینها ویروس هایی هستند که سلول های سرطانی را شناسایی و از بین می برند، در حالی که برای بافت های سالم بدن یا ناقلان غیر ویروسی بی ضرر می مانند.

ناقلان ویروسی

رتروویروس‌ها، آدنوویروس‌ها، ویروس‌های مرتبط با آدنو، لنتی‌ویروس‌ها، ویروس‌های هرپس و غیره به عنوان ناقل‌های ویروسی استفاده می‌شوند. این ویروس ها در کارایی انتقال، تعامل با سلول ها (تشخیص و عفونت) و DNA متفاوت هستند. معیار اصلی ایمنی و عدم وجود خطر گسترش کنترل نشده DNA ویروسی است: اگر ژن ها در مکان نامناسبی در ژنوم انسان قرار داده شوند، می توانند جهش های مضر ایجاد کنند و شروع به توسعه تومور کنند. همچنین در نظر گرفتن سطح بیان ژن های منتقل شده برای جلوگیری از واکنش های التهابی یا ایمنی در بدن در طول سنتز پروتئین های هدف مهم است (جدول 1).

جدول 1. ناقلان ویروسی.

بردار	شرح مختصر
ویروس سرخک	حاوی یک توالی RNA منفی است که پاسخ محافظتی را در سلول های سرطانی القا نمی کند
ویروس هرپس سیمپلکس (HSV-1)	می تواند توالی های طولانی تراریخته را حمل کند
لنتی ویروس	مشتق شده از HIV، می تواند ژن ها را در سلول های غیرقابل تقسیم ادغام کند
رتروویروس (RCR)	عدم توانایی تکثیر مستقل، ادغام موثر DNA خارجی در ژنوم و تداوم تغییرات ژنتیکی را تضمین می کند.
ویروس فومی سیمیان (SFV)	یک ناقل RNA جدید که تراریخته را به تومور منتقل می کند و بیان آن را تحریک می کند
آدنوویروس نوترکیب (rAdv)	انتقال موثر را تضمین می کند، اما یک واکنش ایمنی قوی ممکن است
ویروس آدنو مرتبط با نوترکیب (rAAV)	قادر به انتقال بسیاری از انواع سلول

ناقلان غیر ویروسی

برای انتقال DNA تراریخته از وکتورهای غیر ویروسی نیز استفاده می شود. حامل های داروی پلیمری - ساختارهای نانوذراتی - برای تحویل داروهایی با وزن مولکولی کم، به عنوان مثال، الیگونوکلئوتیدها، پپتیدها، siRNA استفاده می شود. نانوذرات به دلیل اندازه کوچکشان توسط سلول ها جذب می شوند و می توانند به مویرگ ها نفوذ کنند که برای رساندن مولکول های "دارویی" به غیرقابل دسترس ترین نقاط بدن بسیار راحت است. این تکنیک اغلب برای مهار رگزایی تومور استفاده می شود. اما خطر تجمع ذرات در سایر اندام ها مانند مغز استخوان وجود دارد که می تواند منجر به عواقب غیرقابل پیش بینی شود. محبوب ترین روش های تحویل DNA غیر ویروسی لیپوزوم و الکتروپوریشن هستند.

مصنوعی لیپوزوم های کاتیونیدر حال حاضر به عنوان یک روش امیدوارکننده برای ارائه ژن های عملکردی شناخته می شوند. بار مثبت روی سطح ذرات، همجوشی با غشای سلولی با بار منفی را تضمین می کند. لیپوزوم های کاتیونی بار منفی زنجیره DNA را خنثی می کنند، ساختار فضایی آن را فشرده تر می کنند و تراکم موثر را افزایش می دهند. کمپلکس پلاسمید-لیپوزوم دارای چندین مزیت مهم است: می تواند ساختارهای ژنتیکی با اندازه تقریبا نامحدود را در خود جای دهد، خطر تکثیر یا ترکیب مجدد وجود ندارد و عملاً پاسخ ایمنی در بدن میزبان ایجاد نمی کند. عیب این سیستم کوتاه بودن مدت اثر درمانی است و ممکن است با مصرف مکرر عوارض جانبی ظاهر شود.

الکتروپوریشنیک روش محبوب برای تحویل DNA غیر ویروسی است که بسیار ساده است و پاسخ ایمنی را القا نمی کند. با کمک تکانه های الکتریکی القایی، منافذی در سطح سلول ها ایجاد می شود و DNA پلاسمید به راحتی به فضای داخل سلولی نفوذ می کند. ژن درمانی in vivoاستفاده از الکتروپوریشن اثربخشی خود را در تعدادی از آزمایشات روی تومورهای موش ثابت کرده است. در این مورد، هر ژنی می تواند منتقل شود، به عنوان مثال، ژن های سیتوکین (IL-12) و ژن های سیتوتوکسیک (TRAIL)، که به توسعه طیف گسترده ای از استراتژی های درمانی کمک می کند. علاوه بر این، این رویکرد ممکن است برای درمان تومورهای متاستاتیک و اولیه موثر باشد.

انتخاب تجهیزات

بسته به نوع تومور و پیشرفت آن، مناسب ترین درمان برای بیمار انتخاب می شود. تکنیک موثردرمان تا به امروز، تکنیک های نویدبخش ژن درمانی علیه سرطان، از جمله HT ویروسی انکولیتیک، HT پیش دارو (درمان پیش دارو)، ایمونوتراپی، HT با استفاده از سلول های بنیادی توسعه یافته است.

ژن درمانی ویروسی انکولیتیک

این تکنیک از ویروس هایی استفاده می کند که با کمک دستکاری های ژنتیکی خاص، تبدیل به انکولیتیک می شوند - آنها تولیدمثل در سلول های سالم را متوقف می کنند و فقط سلول های تومور را تحت تأثیر قرار می دهند. یک مثال خوبچنین درمانی ONYX-015 است، یک آدنوویروس اصلاح شده که پروتئین E1B را بیان نمی کند. در غیاب این پروتئین، ویروس نمی تواند در سلول های دارای ژن p53 طبیعی تکثیر شود. دو ناقل مبتنی بر ویروس هرپس سیمپلکس (HSV-1) - G207 و NV1020 - نیز حامل جهش در چندین ژن برای تکثیر فقط در سلول های سرطانی هستند. مزیت بزرگ این روش این است که در طی تزریق داخل وریدی، ویروس های انکولیتیک از طریق خون در سراسر بدن حمل می شوند و می توانند با متاستازها مبارزه کنند. مشکلات اصلی که هنگام کار با ویروس ها ایجاد می شود خطر احتمالیوقوع یک پاسخ ایمنی در بدن گیرنده، و همچنین ادغام کنترل نشده ساختارهای ژنتیکی در ژنوم سلول های سالم، و در نتیجه، ظهور یک تومور سرطانی.

درمان پیش دارویی آنزیمی با واسطه ژن

این مبتنی بر معرفی ژن های "خودکشی" به بافت تومور است که در نتیجه سلول های سرطانی می میرند. این ترانس ژن ها آنزیم هایی را رمزگذاری می کنند که سیتواستاتیک های داخل سلولی، گیرنده های TNF و سایر اجزای مهم را برای فعال سازی آپوپتوز فعال می کنند. یک ترکیب خودکشی از ژن های پیش دارو به طور ایده آل باید شرایط زیر را برآورده کند: بیان ژن کنترل شده. تبدیل مناسب پیش داروی انتخاب شده به یک عامل ضد سرطان فعال؛ فعال سازی کامل پیش دارو بدون آنزیم های درون زا اضافی.

عیب درمان این است که تومورها حاوی همه هستند مکانیسم های دفاعی، مشخصه سلول های سالم است و به تدریج با عوامل آسیب رسان و پیش داروها سازگار می شوند. فرآیند سازگاری با بیان سیتوکین ها (تنظیم خودکار)، عوامل تنظیم چرخه سلولی (انتخاب مقاوم ترین کلون های سرطان)، و ژن MDR (مسئول حساسیت به داروهای خاص) تسهیل می شود.

ایمونوتراپی

به لطف ژن درمانی، ایمونوتراپی اخیراً به طور فعال شروع به توسعه کرده است - رویکرد جدیدبرای درمان سرطان با استفاده از واکسن های ضد تومور. استراتژی اصلی روش، ایمن سازی فعال بدن در برابر آنتی ژن های سرطانی (TAA) با استفاده از فناوری انتقال ژن [?18] است.

تفاوت اصلی واکسن‌های نوترکیب با سایر داروها این است که به سیستم ایمنی بدن بیمار کمک می‌کنند سلول‌های سرطانی را بشناسد و آنها را از بین ببرد. در مرحله اول، سلول های سرطانی از بدن گیرنده (سلول های اتولوگ) یا از رده های سلولی خاص (سلول های آلوژنیک) به دست می آیند و سپس در شرایط آزمایشگاهی رشد می کنند. برای اینکه این سلول ها توسط سیستم ایمنی شناسایی شوند، یک یا چند ژن معرفی می شوند که مولکول های محرک سیستم ایمنی (سیتوکین ها) یا پروتئین هایی با تعداد آنتی ژن های افزایش یافته تولید می کنند. پس از این تغییرات، سلول ها به کشت ادامه می دهند، سپس لیز می شوند و واکسن نهایی به دست می آید.

طیف گسترده ای از ناقل های ویروسی و غیر ویروسی برای تراریخته ها اجازه آزمایش بر روی انواع مختلف سلول های ایمنی (به عنوان مثال، سلول های T سیتوتوکسیک و سلول های دندریتیک) را برای مهار پاسخ ایمنی و پسرفت سلول های سرطانی می دهد. در دهه 1990، پیشنهاد شد که لنفوسیت های نفوذ کننده تومور (TILs) منبعی از لنفوسیت های T سیتوتوکسیک (CTLs) و سلول های کشنده طبیعی (NK) برای سلول های سرطانی هستند. از آنجایی که TIL به راحتی قابل دستکاری است ex vivo، آنها اولین اصلاح شده ژنتیکی شدند سلول های ایمنیکه برای ایمونوتراپی ضد سرطان استفاده شده است. در سلول های T که از خون یک بیمار سرطانی برداشته می شود، ژن هایی که مسئول بیان گیرنده های آنتی ژن های سرطانی هستند تغییر می کنند. همچنین می‌توان ژن‌ها را اضافه کرد تا سلول‌های T اصلاح‌شده احتمال زنده ماندن و ورود موثرتر به تومور را افزایش دهند. با کمک چنین دستکاری هایی، "قاتل های" بسیار فعال سلول های سرطانی ایجاد می شود.

وقتی ثابت شد که بیشتر سرطان ها آنتی ژن های خاصی دارند و می توانند مکانیسم های دفاعی خود را القا کنند، این فرضیه مطرح شد که مسدود کردن سیستم ایمنی سلول های سرطانی رد تومور را تسهیل می کند. بنابراین برای تولید اکثر واکسن های ضد تومور، از سلول های تومور بیمار یا سلول های آلوژنیک خاص به عنوان منبع آنتی ژن استفاده می شود. مشکلات اصلی ایمونوتراپی تومور، احتمال واکنش های خود ایمنی در بدن بیمار، عدم وجود پاسخ ضد تومور، تحریک ایمنی رشد تومور و موارد دیگر است.

سلول های بنیادی

یک ابزار قدرتمند برای ژن درمانی استفاده از سلول های بنیادی به عنوان ناقل برای انتقال عوامل درمانی - سیتوکین های تحریک کننده ایمنی، ژن های خودکشی، نانوذرات و پروتئین های ضد رگ زایی است. سلول های بنیادی (SC)، علاوه بر توانایی خود تجدید و تمایز، دارای مزیت بزرگی در مقایسه با سایر سیستم های انتقال (نانو پلیمرها، ویروس ها) هستند: فعال شدن پیش دارو به طور مستقیم در بافت های تومور رخ می دهد، که از سمیت سیستمیک جلوگیری می کند (بیان تراریخته تنها به تخریب سلول های سرطانی کمک می کند. یک کیفیت مثبت اضافی، وضعیت "ممتاز" SC های اتولوگ است - سلول های خود استفاده شده 100٪ سازگاری را تضمین می کنند و سطح ایمنی روش را افزایش می دهند. اما با این حال، اثربخشی درمان به درستی بستگی دارد ex vivoانتقال ژن اصلاح شده به SC و متعاقب آن انتقال سلول های ترانسدود شده به بدن بیمار. علاوه بر این، قبل از استفاده از درمان در مقیاس بزرگ، لازم است تمام راه‌های ممکن تبدیل SC به سلول‌های سرطانی را با جزئیات مطالعه کرده و اقدامات ایمنی را برای جلوگیری از تبدیل سرطان‌زای SC ایجاد کنید.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، می توان با اطمینان گفت که عصر پزشکی شخصی در راه است، زمانی که یک درمان موثر خاص برای درمان هر بیمار سرطانی انتخاب می شود. برنامه های درمانی فردی در حال حاضر در حال توسعه است که مراقبت به موقع و صحیح را ارائه می دهد و منجر به بهبود قابل توجهی در وضعیت بیماران می شود. رویکردهای تکاملی برای انکولوژی شخصی، مانند تجزیه و تحلیل ژنومی، تولید داروهای هدفمند، ژن درمانی سرطان و تشخیص مولکولی با استفاده از نشانگرهای زیستی در حال حاضر به ثمر نشسته اند.

یک روش به خصوص امیدوارکننده برای درمان سرطان، ژن درمانی است. روشن در حال حاضرکارآزمایی‌های بالینی به طور فعال در حال انجام هستند که اغلب اثربخشی HT را در مواردی تأیید می‌کنند که درمان استاندارد ضد سرطان - جراحی، پرتودرمانی و شیمی‌درمانی - کمکی نمی‌کند. توسعه تکنیک های نوآورانه GT (ایمونوتراپی، ویروس درمانی انکولیتیک، درمان "خودکشی" و غیره) می تواند مشکل مرگ و میر بالای ناشی از سرطان را حل کند و شاید در آینده تشخیص سرطان مانند حکم اعدام به نظر نرسد.

سرطان: تشخیص، پیشگیری و از بین بردن بیماری.

ادبیات

1. ویلیامز اس. کلاگ، مایکل آر. کامینم. دنیای زیست شناسی و پزشکی. مبانی ژنتیک. مسکو: تکنیکوسفر، 2007. - 726 ص.
2. بیوانفورماتیک: پایگاه‌های داده بزرگ در مقابل P بزرگ.
3. کوی اچ، کروز-کوره ام. و همکاران (2003).

مقدمه

هر سال در مجلات علمیمقالات بیشتر و بیشتری در مورد مطالعات بالینی پزشکی وجود دارد که در آنها، به هر شکلی، از درمان مبتنی بر معرفی ژن های مختلف استفاده شده است - ژن درمانی. این جهت از شاخه های در حال توسعه زیست شناسی مانند ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی رشد کرد.

اغلب، زمانی که روش‌های مرسوم (محافظه‌کارانه) قبلاً آزمایش شده‌اند، این ژن درمانی است که می‌تواند به زنده ماندن بیماران و حتی بهبودی کامل کمک کند. به عنوان مثال، این امر در مورد بیماری های مونوژنیک ارثی، یعنی آنهایی که به دلیل نقص در یک ژن ایجاد می شوند، و همچنین بسیاری دیگر صدق می کند. یا به عنوان مثال، ژن درمانی می تواند به بیمارانی که مجرای رگ های خونی را باریک کرده اند کمک کند و آنها را نجات دهد. اندام تحتانیو در نتیجه، ایسکمی مداوم بافت های اطراف ایجاد شده است، یعنی این بافت ها کمبود شدید مواد مغذی و اکسیژن را تجربه می کنند که معمولاً توسط خون در سراسر بدن حمل می شود. درمان چنین بیمارانی با دستکاری‌های جراحی و داروها اغلب غیرممکن است، اما اگر سلول‌ها به‌طور موضعی مجبور شوند فاکتورهای پروتئینی بیشتری را آزاد کنند که بر روند شکل‌گیری و جوانه‌زنی عروق جدید تأثیر می‌گذارد، ایسکمی بسیار کمتر می‌شود و بیمار مبتلا به آن می‌شود. زندگی بسیار آسان تر می شد

ژن درمانیامروزه می توان به عنوان درمان بیماری ها با وارد کردن ژن به سلول های بیماران به منظور تغییر خاص نقص ژنی یا دادن عملکرد جدید به سلول ها تعریف کرد. اولین آزمایش های بالینی روش های ژن درمانی اخیراً - در 22 می 1989، به منظور تشخیص سرطان انجام شد. اولین بیماری ارثی که روش های ژن درمانی برای آن اعمال شد، نقص ایمنی ارثی بود.

هر ساله تعداد آزمایشات بالینی موفقیت آمیز برای درمان بیماری های مختلف با استفاده از ژن درمانی در حال افزایش است و تا ژانویه 2014 به 2 هزار رسید.

در همان زمان، در تحقیقات مدرندر مورد ژن درمانی، باید در نظر گرفت که عواقب دستکاری ژن ها یا DNA "در هم ریخته" (نوترکیب) in vivo(لاتین به معنای واقعی کلمه "در زندگی") به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است. در کشورهایی که دارای پیشرفته ترین سطح تحقیقات در این زمینه هستند، به ویژه در ایالات متحده، پروتکل های پزشکی با استفاده از توالی های DNA حسی در معرض بررسی اجباری کمیته ها و کمیسیون های مربوطه قرار می گیرند. در ایالات متحده، کمیته مشاوره DNA نوترکیب (RAC) و اداره دارو هستند. محصولات غذایی(سازمان غذا و دارو، FDA) با تایید اجباری بعدی پروژه توسط مدیر مؤسسات ملیبهداشت (موسسه ملی بهداشت).

بنابراین، ما تصمیم گرفتیم که این درمان بر این اساس استوار است که اگر برخی از بافت‌های بدن در برخی از فاکتورهای پروتئینی فردی کمبود داشته باشند، می‌توان با وارد کردن ژن‌های کدکننده پروتئین‌ها به این بافت‌ها، این مشکل را اصلاح کرد و همه چیز بیشتر یا بیشتر می‌شود. کمتر شگفت انگیز معرفی خود پروتئین ها ممکن نخواهد بود، زیرا بدن ما بلافاصله با یک واکنش ایمنی قوی واکنش نشان می دهد و مدت زمان اثر کافی نخواهد بود. اکنون باید در مورد روش انتقال ژن به سلول ها تصمیم بگیرید.

ترانسفکشن سلول ها

ابتدا، ارزش معرفی تعاریف برخی از اصطلاحات را دارد.

انتقال ژن به لطف انجام می شود برداریک مولکول DNA است که به عنوان یک "خودرو" برای انتقال مصنوعی اطلاعات ژنتیکی به یک سلول استفاده می شود. انواع مختلفی از ناقل ها وجود دارد: پلاسمید، ویروسی، و همچنین کیهان، فاسمید، کروموزوم مصنوعی و غیره. اساساً مهم است که بردارها (به ویژه پلاسمیدها) دارای خواص مشخصه باشند:

1. منشا همانند سازی (ori)- دنباله ای از نوکلئوتیدها که از آن تکثیر DNA شروع می شود. اگر DNA ناقل نتواند دو برابر شود (تکثیر)، پس لازم است اثر شفابخشبه دست نمی آید، زیرا به سادگی توسط آنزیم های نوکلئاز درون سلولی به سرعت تجزیه می شود و به دلیل کمبود ماتریس، در نهایت مولکول های پروتئینی بسیار کمتری تشکیل می شود. لازم به ذکر است که این نقاط برای هر گونه بیولوژیکی خاص هستند، یعنی اگر قرار باشد DNA ناقل از طریق تکثیر آن در یک کشت باکتریایی (و نه فقط با سنتز شیمیایی، که معمولاً بسیار گرانتر است) به دست آید، دو منشاء جداگانه تکثیر مورد نیاز خواهد بود - برای انسان و برای باکتری.

2. سایت های محدودیت- توالی های کوتاه خاص (معمولاً پالیندرومیک) که توسط آنزیم های خاص (اندونوکلئازهای محدود کننده) شناسایی می شوند و توسط آنها به روش خاصی قطع می شوند - با تشکیل "انتهای چسبنده" (شکل 1).

شکل 1 تشکیل "انتهای چسبنده" با مشارکت آنزیم های محدود کننده

این مکان‌ها برای بخیه زدن DNA ناقل (که در اصل یک "خالی" است) با ژن‌های درمانی مورد نظر در یک مولکول ضروری هستند. چنین مولکولی که از دو یا چند قسمت به هم متصل شده است "نوترکیب" نامیده می شود.

3. واضح است که ما می خواهیم میلیون ها نسخه از یک مولکول DNA نوترکیب به دست آوریم. باز هم، اگر با کشت سلولی باکتریایی سروکار داریم، این DNA باید جدا شود. مشکل این است که همه باکتری ها مولکول مورد نیاز ما را نمی بلعند. برای تشخیص این دو گروه درج می کنند نشانگرهای انتخابی- مناطق مقاومت در برابر مواد شیمیایی خاص؛ حالا اگر همین مواد را به محیط اضافه کنید، فقط آنهایی که در برابر آنها مقاوم هستند زنده می مانند و بقیه می میرند.

همه این سه جزء را می توان در اولین پلاسمید سنتز شده مصنوعی مشاهده کرد (شکل 2).

شکل 2

فرآیند معرفی یک ناقل پلاسمید به سلول های خاص نامیده می شود ترانسفکشن. پلاسمید یک مولکول DNA نسبتاً کوتاه و معمولاً دایره‌ای است که در سیتوپلاسم یک سلول باکتریایی یافت می‌شود. پلاسمیدها با کروموزوم باکتریایی مرتبط نیستند، آنها می توانند مستقل از آن تکثیر شوند، می توانند توسط باکتری در محیط آزاد شوند یا برعکس، جذب شوند (فرایند جذب تبدیل). با کمک پلاسمیدها، باکتری ها می توانند اطلاعات ژنتیکی را مبادله کنند، به عنوان مثال، مقاومت به آنتی بیوتیک های خاص را منتقل می کنند.

پلاسمیدها به طور طبیعی در باکتری ها وجود دارند. اما هیچ کس نمی تواند یک محقق را از سنتز مصنوعی پلاسمیدی که ویژگی های مورد نیاز او را دارد، قرار دادن یک درج ژن در آن و وارد کردن آن به یک سلول، باز دارد. درج های مختلف را می توان در یک پلاسمید قرار داد .

روش های ژن درمانی

دو رویکرد اصلی وجود دارد که در ماهیت سلول های هدف متفاوت است:

1. جنین، که در آن DNA خارجی به زیگوت (تخمک بارور شده) یا جنین در مراحل اولیه رشد وارد می شود. در این حالت، انتظار می رود که ماده معرفی شده وارد تمام سلول های گیرنده (و حتی سلول های زایا) شود و از این طریق انتقال به نسل بعدی را تضمین کند. در کشور ما در واقع ممنوع است.

2. سوماتیک که در آن ماده ژنتیکی وارد سلول های غیر تولید مثلی یک فرد از قبل متولد شده می شود و به سلول های زایا منتقل نمی شود.

ژن درمانی in vivoمبتنی بر معرفی مستقیم توالی های DNA کلون شده (تکثیر شده) و بسته بندی شده به روشی خاص در بافت های خاص بیمار است. به ویژه برای درمان بیماری های ژنی در داخل بدن، معرفی ژن هایی با استفاده از آئروسل یا واکسن های تزریقی امیدوارکننده است. ژن درمانی آئروسل در حال توسعه است، به طور معمول برای درمان بیماری های ریوی(فیبروز کیستیک، سرطان ریه).

مراحل زیادی در توسعه یک برنامه ژن درمانی وجود دارد. این شامل تجزیه و تحلیل کامل بیان خاص بافت ژن مربوطه (یعنی سنتز بر روی ماتریکس ژن یک پروتئین در یک بافت خاص) و شناسایی یک نقص بیوشیمیایی اولیه و مطالعه ساختار، عملکرد و درون سلولی است. توزیع محصول پروتئینی آن و همچنین تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی فرآیند پاتولوژیک. تمام این داده ها هنگام تهیه پروتکل پزشکی مناسب در نظر گرفته می شود.

مهم است که هنگام ترسیم طرح‌های اصلاح ژن، کارایی ترانسفکشن و میزان اصلاح نقص بیوشیمیایی اولیه در شرایط کشت سلولی ارزیابی شود. در شرایط آزمایشگاهی،"In vitro") و مهمتر از همه، in vivoبر روی مدل های بیولوژیکی حیوانی تنها پس از این می توان برنامه کارآزمایی بالینی را آغاز کرد .

انتقال مستقیم و حامل های سلولی ژن های درمانی

روش‌های زیادی برای وارد کردن DNA خارجی به یک سلول یوکاریوتی وجود دارد: برخی به پردازش فیزیکی (الکتروپوراسیون، مغناطیسی و غیره) بستگی دارند، برخی دیگر به استفاده از مواد شیمیایی یا ذرات بیولوژیکی (مثلاً ویروس‌ها) که به عنوان حامل استفاده می‌شوند. شایان ذکر است فوراً این ماده شیمیایی و روش های فیزیکی(به عنوان مثال الکتروپوراسیون + پوشاندن DNA با لیپوزوم)

روش های مستقیم

1. ترانسفکشن مبتنی بر مواد شیمیایی را می توان به چندین نوع طبقه بندی کرد: با استفاده از یک ماده سیکلودکسترین، پلیمرها، لیپوزوم ها یا نانوذرات (با یا بدون عامل دار شدن شیمیایی یا ویروسی، یعنی اصلاح سطح).
الف) یکی از ارزان ترین روش ها استفاده از فسفات کلسیم است. بازده ادغام DNA در سلول ها را 10-100 برابر افزایش می دهد. DNA یک کمپلکس قوی با کلسیم تشکیل می دهد که جذب موثر آن را تضمین می کند. نقطه ضعف - تنها حدود 1 تا 10 درصد از DNA به هسته می رسد. روش استفاده شده در شرایط آزمایشگاهیبرای انتقال DNA به سلول های انسانی (شکل 3).

شکل 3

ب) استفاده از مولکولهای آلی بسیار شاخه - دندریمر، برای اتصال DNA و انتقال آن به سلول (شکل 4).

شکل 4

ج) خیلی روش موثربرای انتقال DNA، از طریق لیپوزوم ها - اجسام کوچک احاطه شده با غشاء که می توانند با غشای سیتوپلاسمی سلولی (CPM) که یک لایه دوگانه از لیپیدها است، ادغام شوند، وارد می شود. برای سلول‌های یوکاریوتی، ترانسفکشن با استفاده از لیپوزوم‌های کاتیونی کارآمدتر است، زیرا سلول‌ها به آنها حساس‌تر هستند. این فرآیند نام خاص خود را دارد - لیپوفکشن. این روش امروزه یکی از امن ترین روش ها محسوب می شود. لیپوزوم ها غیر سمی و غیر ایمنی هستند. با این حال، کارایی انتقال ژن با استفاده از لیپوزوم ها محدود است، زیرا DNA وارد شده به سلول ها معمولاً بلافاصله توسط لیزوزوم ها گرفته شده و از بین می رود. امروزه وارد کردن DNA به سلول های انسانی با استفاده از لیپوزوم ها، اصلی ترین روش درمانی است. in vivo(شکل 5)؛

شکل 5

د) روش دیگر استفاده از پلیمرهای کاتیونی مانند دی اتیل آمینو اتیل دکستران یا پلی اتیلنیمین است. مولکول های DNA با بار منفی به پلی کاتیون های با بار مثبت متصل می شوند و این کمپلکس بیشتر از طریق اندوسیتوز وارد سلول می شود. DEAE-دکستران خواص فیزیکی را تغییر می دهد غشای پلاسماییو جذب این کمپلکس توسط سلول را تحریک می کند. عیب اصلی روش این است که DEAE-دکستران در غلظت های بالا سمی است. این روش در ژن درمانی فراگیر نشده است.

ه) با کمک هیستون ها و سایر پروتئین های هسته ای. این پروتئین ها، حاوی بسیاری از اسیدهای آمینه با بار مثبت (Lys، Arg)، در شرایط طبیعی به بسته بندی فشرده یک زنجیره طولانی از DNA در یک هسته سلول نسبتا کوچک کمک می کنند.

2. روش های فیزیکی:

الف) الکتروپوراسیون یک روش بسیار محبوب است. افزایش فوری نفوذپذیری غشاء به دلیل این واقعیت است که سلول ها در معرض قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض شدید قرار می گیرند. میدان الکتریکی. نشان داده شده است که در شرایط بهینه تعداد ترانسفورماتورها می تواند به 80 درصد سلول های زنده مانده برسد. در حال حاضر در انسان استفاده نمی شود (شکل 6).

شکل 6

ب) "فشار سلولی" روشی است که در سال 2013 ابداع شد. این روش به شما امکان می دهد با "فشردن ملایم" غشای سلول، مولکول ها را به سلول ها برسانید. این روش احتمال سمیت یا هدف‌گیری نادرست را از بین می‌برد زیرا به مواد خارجی یا میدان‌های الکتریکی متکی نیست.

ج) سونوپوریشن روشی برای انتقال مصنوعی DNA خارجی به داخل سلول ها با قرار دادن آنها در معرض امواج فراصوت است که باعث باز شدن منافذ در غشای سلولی می شود.
د) ترانسفکشن نوری - روشی که در آن یک سوراخ کوچک در غشا (به قطر حدود 1 میکرومتر) با استفاده از لیزر بسیار متمرکز ایجاد می شود.
ه) ترانسفکشن هیدرودینامیکی - روشی برای تحویل ساختارهای ژنتیکی، پروتئین ها و غیره. با افزایش کنترل شده فشار در مویرگ ها و مایع بین سلولی که باعث افزایش کوتاه مدت نفوذپذیری غشاهای سلولی و تشکیل منافذ موقت در آنها می شود. با تزریق سریع به بافت انجام می شود و زایمان غیر اختصاصی است. راندمان تحویل برای عضلات اسکلتی - از 22 تا 60٪ ;

و) تزریق ریز DNA - ورود به هسته سلول حیوانی با استفاده از میکروتوبول های شیشه ای نازک (d=0.1-0.5 میکرومتر). نقطه ضعف آن پیچیدگی روش است، احتمال تخریب هسته یا DNA زیاد است. تعداد محدودی از سلول ها را می توان تبدیل کرد. برای استفاده انسان نیست.

3. روش های مبتنی بر ذرات.

الف) یک رویکرد مستقیم برای انتقال یک تفنگ ژنی است که در آن DNA به نانوذره ای با مواد جامد بی اثر (معمولاً طلا، تنگستن) متصل می شود، که سپس مستقیماً به هسته سلول های هدف شلیک می شود. این روش اعمال می شود در شرایط آزمایشگاهیو in vivoبرای وارد کردن ژن ها، به ویژه، به سلول های بافت عضلانی، به عنوان مثال، در بیماری هایی مانند دیستروفی عضلانی دوشن. اندازه ذرات طلا 1-3 میکرون است (شکل 7).

شکل 7

ب) مغناطیسی روشی است که از نیروهای مغناطیس برای رساندن DNA به سلول های هدف استفاده می کند. ابتدا اسیدهای نوکلئیک (NA) با نانوذرات مغناطیسی مرتبط می شوند و سپس تحت تأثیر قرار می گیرند میدان مغناطیسی، ذرات به داخل سلول رانده می شوند. اثربخشی تقریباً 100٪ است، غیر سمی بودن آشکار ذکر شده است. در عرض 10-15 دقیقه، ذرات در سلول ثبت می شوند - این بسیار سریعتر از روش های دیگر است.
ج) "Impalement"، "Impalement" + "Infection") - یک روش تحویل با استفاده از نانومواد مانند نانولوله‌های کربنی و نانوالیاف. در این حالت، سلول ها به معنای واقعی کلمه توسط لایه ای از نانوفیبریل ها سوراخ می شوند. پیشوند "نانو" برای نشان دادن اندازه های بسیار کوچک آنها (در یک میلیاردم متر) استفاده می شود (شکل 8).

شکل 8

به طور جداگانه، ارزش برجسته کردن روشی مانند انتقال RNA را دارد: این DNA نیست که به سلول تحویل داده می شود، بلکه مولکول های RNA هستند - "جانشینان" آنها در زنجیره بیوسنتز پروتئین. در این مورد، پروتئین های خاصی فعال می شوند که RNA را به قطعات کوتاه می برند - به اصطلاح. RNA تداخلی کوچک (siRNA). این قطعات به پروتئین های دیگر متصل می شوند و در نهایت منجر به مهار بیان ژن های مربوطه در سلول می شود. به این ترتیب، می‌توان از عملکرد آن دسته از ژن‌ها در سلول جلوگیری کرد که به طور بالقوه در حال حاضر آسیب بیشتری نسبت به فایده دارند. ترانسفکشن RNA کاربرد گسترده ای به ویژه در انکولوژی پیدا کرده است.

اصول اولیه تحویل ژن با استفاده از وکتورهای پلاسمید بررسی می شود. اکنون می توانیم به بررسی روش های ویروسی بپردازیم. ویروس ها هستند اشکال غیر سلولیزندگی، اغلب نشان دهنده یک مولکول اسید نوکلئیک (DNA یا RNA) پیچیده شده در یک پوسته پروتئینی است. اگر تمام توالی‌هایی که باعث بیماری می‌شوند را از ماده ژنتیکی ویروس جدا کنیم، کل ویروس نیز می‌تواند با موفقیت به یک "وسیله نقلیه" برای ژن ما تبدیل شود.

فرآیند ورود DNA به سلول، با واسطه یک ویروس، نامیده می شود انتقال.
در عمل، رایج ترین مورد استفاده رترو ویروس ها، آدنوویروس ها و ویروس های مرتبط با آدنو (AAV) هستند. اول، ارزش آن را دارد که بفهمیم کاندیدای ایده آل برای انتقال در بین ویروس ها چه چیزی باید باشد. معیارها این است که باید باشد:

پایدار؛
. ظرفیت، یعنی برای جای دادن مقدار کافی DNA.
. بی اثر در رابطه با مسیرهای متابولیک سلول؛
. دقیق - در حالت ایده آل، باید ژنوم خود را در یک مکان خاص از ژنوم هسته میزبان و غیره ادغام کند.

در زندگی واقعی، ترکیب حداقل چندین نکته بسیار دشوار است، بنابراین معمولاً انتخاب زمانی انجام می شود که هر مورد جداگانه به طور جداگانه در نظر گرفته شود (شکل 9).

شکل 9

از بین هر سه ویروسی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، ایمن ترین و در عین حال دقیق ترین آنها AAV است. تقریباً تنها عیب آنها ظرفیت نسبتاً کوچک آنها است (حدود 4800 جفت باز) که با این حال برای بسیاری از ژن ها کافی است. .

علاوه بر روش های ذکر شده، ژن درمانی اغلب در ترکیب با سلول درمانی مورد استفاده قرار می گیرد: ابتدا، کشت سلول های انسانی خاص در یک محیط غذایی کاشته می شود، پس از آن ژن های لازم به هر طریقی به سلول ها وارد می شوند و کشت می شوند. برای مدتی بارها و بارها به بدن میزبان پیوند زده می شود. در نتیجه، سلول ها می توانند به خواص طبیعی خود برگردند. بنابراین، برای مثال، گلبول های سفید خون انسان (لکوسیت ها) برای سرطان خون اصلاح شدند (شکل 10).

شکل 10

سرنوشت ژن پس از ورود به سلول

از آنجایی که همه چیز با ناقل های ویروسی به دلیل توانایی آنها در رساندن موثرتر ژن ها به هدف نهایی - هسته، کم و بیش روشن است، ما در مورد سرنوشت ناقل پلاسمید صحبت خواهیم کرد.

در این مرحله، ما به این نتیجه رسیدیم که DNA از اولین مانع بزرگ - غشای سیتوپلاسمی سلول - عبور کرده است.

علاوه بر این، در ترکیب با مواد دیگر، پوسته یا غیر، نیاز به دستیابی دارد هسته سلولیبه طوری که یک آنزیم خاص - RNA پلیمراز - یک مولکول RNA پیام رسان (mRNA) را بر روی یک الگوی DNA سنتز می کند (این فرآیند نامیده می شود. رونویسی). تنها پس از این، mRNA در سیتوپلاسم آزاد می شود، با ریبوزوم ها کمپلکس تشکیل می دهد و طبق کد ژنتیکی، یک پلی پپتید سنتز می شود - به عنوان مثال، فاکتور رشد عروقی (VEGF)، که شروع به انجام یک عملکرد درمانی خاص می کند. در این صورت فرآیند تشکیل انشعاب رگ در بافت در معرض ایسکمی آغاز می شود.

در مورد بیان ژن های معرفی شده در نوع سلولی مورد نیاز، این مشکل با کمک عناصر تنظیم کننده رونویسی حل می شود. بافتی که در آن بیان رخ می دهد اغلب با ترکیب یک تقویت کننده خاص بافت (توالی "تقویت کننده") با یک پروموتر خاص (توالی از نوکلئوتیدها که از آن RNA پلیمراز شروع به سنتز می کند) تعیین می شود که می تواند القا شود. . مشخص است که فعالیت ژن را می توان تعدیل کرد in vivoسیگنال‌های خارجی، و از آنجایی که تقویت‌کننده‌ها می‌توانند با هر ژنی کار کنند، می‌توان عایق‌هایی را به وکتورها وارد کرد که به تقویت‌کننده کمک می‌کند بدون توجه به موقعیتش کار کند و می‌تواند به عنوان موانع عملکردی بین ژن‌ها عمل کند. هر تقویت کننده شامل مجموعه ای از محل های اتصال برای فعال یا سرکوب کننده فاکتورهای پروتئینی است. همچنین می توان از پروموترها برای تنظیم سطح بیان ژن استفاده کرد. به عنوان مثال، متالوتیونین یا پروموترهای حساس به دما وجود دارد. پروموترهایی که توسط هورمون ها کنترل می شوند.

بیان یک ژن به موقعیت آن در ژنوم بستگی دارد. در بیشتر موارد، روش‌های ویروسی موجود تنها منجر به درج تصادفی یک ژن در ژنوم می‌شود. برای از بین بردن چنین وابستگی، هنگام ساخت وکتورها، ژن با توالی های نوکلئوتیدی شناخته شده عرضه می شود که به ژن اجازه می دهد بدون توجه به جایی که در ژنوم قرار می گیرد بیان شود.

ساده ترین راه برای تنظیم بیان تراریخته، ارائه یک پروموتور نشانگر است که به یک سیگنال فیزیولوژیکی، مانند ترشح گلوکز یا هیپوکسی، حساس است. چنین سیستم‌های کنترل درون‌زا ممکن است در برخی موقعیت‌ها مانند کنترل تولید انسولین وابسته به گلوکز مفید باشند. هنگامی که بیان ژن با معرفی یک مولکول دارویی کوچک از نظر دارویی کنترل می شود، سیستم های کنترل "برون زا" قابل اعتمادتر و جهانی تر هستند. در حال حاضر، 4 سیستم کنترل اصلی شناخته شده است - تنظیم شده توسط تتراسایکلین (Tet)، استروئید حشره، اکدیسون یا آنالوگ های آن، داروی ضد پروژسترون مایفپریستون (RU486) و دیمرکننده های شیمیایی مانند راپامایسین و آنالوگ های آن. همه آنها شامل جذب وابسته به دارو دامنه فعال سازی رونویسی به پروموتر اصلی که ژن مورد نظر را هدایت می کند، هستند، اما در مکانیسم های این جاذبه متفاوت هستند. .

نتیجه گیری

بررسی داده ها به ما امکان می دهد به این نتیجه برسیم که علیرغم تلاش های بسیاری از آزمایشگاه ها در سراسر جهان، همه چیز قبلاً شناخته شده و آزمایش شده است. in vivoو در شرایط آزمایشگاهیسیستم های برداری از کامل بودن فاصله زیادی دارند . اگر در انتقال DNA خارجی مشکلی وجود دارد در شرایط آزمایشگاهیعملا حل می شود و تحویل آن به سلول های هدف بافت های مختلف می شود in vivoبا موفقیت حل شد (عمدتا با ایجاد ساختارهای حامل پروتئین‌های گیرنده، از جمله آنتی‌ژن‌های خاص برای بافت‌های خاص)، سپس سایر ویژگی‌های سیستم‌های ناقل موجود - پایداری یکپارچه‌سازی، بیان تنظیم‌شده، ایمنی - هنوز نیاز به پیشرفت‌های جدی دارند.

اول از همه، این به ثبات یکپارچگی مربوط می شود. تا به حال، ادغام در ژنوم تنها با استفاده از وکتورهای رتروویروسی یا مرتبط با آدنو حاصل شده است. کارایی ادغام پایدار را می توان با بهبود ساختارهای ژنی مانند سیستم های واسطه گیرنده یا با ایجاد ناقل های اپیزومی به اندازه کافی پایدار (یعنی ساختارهای DNA که قادر به اقامت طولانی مدت در هسته ها هستند) افزایش داد. اخیراً توجه ویژه ای به ایجاد ناقل هایی بر اساس کروموزوم های مصنوعی پستانداران شده است. به دلیل وجود عناصر ساختاری اولیه کروموزوم های معمولی، چنین کروموزوم های کوچکی برای مدت طولانی در سلول ها باقی می مانند و قادر به حمل ژن های کامل (ژنومی) و عناصر تنظیم کننده طبیعی آنها هستند که برای عملکرد صحیح لازم است. ژن، در بافت مناسب و در زمان مناسب.

ژن و سلول درمانی چشم انداز درخشانی را برای بازسازی سلول ها و بافت های از دست رفته و طراحی مهندسی ژنتیک اندام ها باز می کند که بدون شک زرادخانه روش های تحقیقات زیست پزشکی را به طور قابل توجهی گسترش می دهد و فرصت های جدیدی برای حفظ و گسترش زندگی انسان ایجاد می کند.

علاوه بر این، می توانید با آشنایی با دستاوردهای ژن درمانی، از قابلیت های علم پزشکی نوین در درمان ناهنجاری های کروموزومی مطلع شوید. این جهت مبتنی بر انتقال ماده ژنتیکی به بدن انسان است که با استفاده از روش‌های مختلف، ژن را به سلول‌های به اصطلاح هدف تحویل می‌دهد.

موارد مصرف

درمان بیماری های ارثی تنها در صورت شناسایی دقیق بیماری انجام می شود. در عین حال، قبل از تجویز اقدامات درمانی، تعدادی آزمایش انجام می شود تا مشخص شود که کدام هورمون ها و سایر مواد بیش از حد در بدن تولید می شوند و کدامیک به مقدار کافی تولید نمی شوند تا مؤثرترین دوز داروها انتخاب شود.

در حین مصرف دارو، وضعیت بیمار به طور مداوم کنترل می شود و در صورت لزوم تغییراتی در دوره درمان ایجاد می شود.

به عنوان یک قاعده، چنین بیمارانی باید داروها را مادام العمر یا برای مدت طولانی (مثلاً تا پایان روند رشد بدن) مصرف کنند و توصیه های غذایی باید به شدت و به طور مداوم رعایت شود.

موارد منع مصرف

هنگام ایجاد یک دوره درمانی، موارد منع مصرف فردی احتمالی برای استفاده در نظر گرفته می شود و در صورت لزوم، برخی از داروها را با داروهای دیگر جایگزین می کنند.

هنگام تصمیم گیری برای پیوند اعضا یا بافت ها برای برخی بیماری های ارثی، خطر عواقب منفی پس از جراحی باید در نظر گرفته شود.

ژن درمانی یکی از حوزه های پزشکی است که به سرعت در حال توسعه است که شامل درمان یک فرد با وارد کردن ژن های سالم به بدن می شود. علاوه بر این، به گفته دانشمندان، با کمک ژن درمانی می توان یک ژن از دست رفته را اضافه کرد، آن را اصلاح یا جایگزین کرد، در نتیجه عملکرد بدن در سطح سلولی بهبود یافته و وضعیت بیمار عادی می شود.

به گفته دانشمندان، در حال حاضر 200 میلیون نفر روی کره زمین کاندیدای بالقوه برای ژن درمانی هستند و این رقم به طور پیوسته در حال افزایش است. و بسیار خوشحال کننده است که چندین هزار بیمار قبلاً به عنوان بخشی از آزمایشات در حال انجام درمان بیماری های صعب العلاج را دریافت کرده اند.

در این مقاله در مورد اینکه ژن درمانی چه وظایفی را برای خود تعیین می کند، چه بیماری هایی را می توان با این روش درمان کرد و دانشمندان با چه مشکلاتی روبرو هستند صحبت خواهیم کرد.

ژن درمانی کجا استفاده می شود؟

ژن درمانی در ابتدا برای مبارزه با بیماری های ارثی شدید مانند بیماری هانتینگتون، فیبروز کیستیک و برخی بیماری های عفونی. با این حال، سال 1990 که دانشمندان موفق شدند یک ژن معیوب را اصلاح کنند و با وارد کردن آن به بدن بیمار، بر فیبروز کیستیک غلبه کنند، واقعاً انقلابی در زمینه ژن درمانی شد. میلیون‌ها نفر در سراسر جهان به درمان بیماری‌هایی که قبلاً غیرقابل علاج تلقی می‌شدند امیدوار شده‌اند. و اگرچه چنین درمانی در ابتدای توسعه خود است، پتانسیل آن حتی در دنیای علمی شگفت انگیز است.

به عنوان مثال، علاوه بر فیبروز کیستیک، دانشمندان مدرن در مبارزه با آسیب شناسی های ارثی مانند هموفیلی، آنزیموپاتی و نقص ایمنی پیشرفت کرده اند. علاوه بر این، درمان ژنی، مبارزه با برخی سرطان‌ها و همچنین آسیب‌شناسی قلبی، بیماری‌های سیستم عصبی و حتی آسیب‌ها، به عنوان مثال، آسیب عصبی را ممکن می‌سازد. بنابراین، ژن درمانی با بیماری های بسیار شدیدی سروکار دارد که منجر به مرگ و میر زودرس می شوند و اغلب درمان دیگری جز ژن درمانی ندارند.

اصل ژن درمانی

همانطور که ماده فعالپزشکان از اطلاعات ژنتیکی یا به عبارت دقیق تر از مولکول هایی که حامل چنین اطلاعاتی هستند استفاده می کنند. معمولاً از اسیدهای نوکلئیک RNA برای این کار استفاده می شود و اغلب از سلول های DNA استفاده می شود.

هر سلولی به اصطلاح "کپی" دارد - مکانیزمی که توسط آن اطلاعات ژنتیکی را به پروتئین ترجمه می کند. سلولی که دارای ژن صحیح باشد و دستگاه فتوکپی بدون نقص کار کند، از نظر ژن درمانی سلول سالمی است. هر سلول سالم دارای یک کتابخانه کامل از ژن های اصلی است که از آن برای عملکرد صحیح و هماهنگ کل ارگانیسم استفاده می کند. با این حال، اگر به دلایلی یک ژن مهم از بین برود، امکان بازگرداندن چنین فقدانی وجود ندارد.

این عامل ایجاد بیماری های ژنتیکی جدی مانند دیستروفی عضلانی دوشن می شود (با آن بیمار دچار فلج عضلانی می شود و در بیشتر موارد 30 سال عمر نمی کند و در اثر ایست تنفسی می میرد). یا یک موقعیت کمتر کشنده. به عنوان مثال، "تجزیه" یک ژن خاص منجر به این واقعیت می شود که پروتئین عملکرد خود را متوقف می کند. و این باعث ایجاد هموفیلی می شود.

در هر یک از موارد ذکر شده، ژن درمانی به کمک می آید که وظیفه آن تحویل یک نسخه طبیعی از ژن به سلول بیمار و قرار دادن آن در یک "کپی" سلولی است. در این صورت، عملکرد سلول بهبود می یابد و شاید عملکرد کل بدن بازیابی شود که به لطف آن فرد از یک بیماری جدی خلاص می شود و می تواند عمر خود را طولانی کند.

ژن درمانی چه بیماری هایی را می تواند درمان کند؟

واقعاً ژن درمانی چقدر به انسان کمک می کند؟ به گفته دانشمندان، حدود 4200 بیماری در جهان وجود دارد که در نتیجه عملکرد نادرست ژن ها به وجود می آیند. از این نظر، پتانسیل این حوزه پزشکی به سادگی باورنکردنی است. با این حال، آنچه بسیار مهمتر است، دستاوردهایی است که پزشکان تاکنون به دست آورده اند. البته در این مسیر سختی های زیادی وجود دارد، اما امروزه می توان تعدادی از پیروزی های محلی را شناسایی کرد.

به عنوان مثال، دانشمندان مدرن در حال توسعه رویکردهایی برای درمان بیماری عروق کرونر قلب از طریق ژن هستند. اما این یک بیماری فوق العاده رایج است که بسیاری را تحت تاثیر قرار می دهد افراد بیشترنسبت به آسیب شناسی های مادرزادی در نهایت، فرد با بیماری عروق کرونر، خود را در وضعیتی می بیند که ژن درمانی می تواند تنها نجات او باشد.

علاوه بر این، امروزه آسیب شناسی های مرتبط با آسیب به سیستم عصبی مرکزی با کمک ژن ها درمان می شوند. اینها بیماری هایی مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، بیماری آلزایمر یا بیماری پارکینسون هستند. جالب اینجاست که برای درمان این بیماری ها از ویروس هایی استفاده می شود که تمایل به حمله به سیستم عصبی دارند. بنابراین، با کمک ویروس تبخال، سیتوکین ها و فاکتورهای رشد به سیستم عصبی منتقل می شوند و پیشرفت بیماری را کند می کنند. این نمونه بارز این است که چگونه یک ویروس بیماری‌زا که معمولاً باعث بیماری می‌شود در آزمایشگاه پردازش می‌شود، پروتئین‌های ناقل بیماری را از بین می‌برند و به عنوان نواری استفاده می‌کنند که مواد شفابخش را به اعصاب می‌رساند و در نتیجه به نفع سلامتی عمل می‌کند و انسان را طولانی می‌کند. زندگی

یکی دیگر از بیماری های ارثی جدی کلسترولمی است که باعث می شود بدن انسان نتواند کلسترول را تنظیم کند و در نتیجه چربی در بدن انباشته شده و خطر سکته قلبی و مغزی افزایش می یابد. برای مقابله با این مشکل، متخصصان بخشی از کبد بیمار را برمی دارند و ژن آسیب دیده را اصلاح می کنند و از تجمع بیشتر کلسترول در بدن جلوگیری می کنند. سپس ژن تصحیح شده در یک ویروس هپاتیت خنثی شده قرار می گیرد و به کبد ارسال می شود.

همچنین بخوانید:

تحولات مثبتی در مبارزه با ایدز وجود دارد. بر کسی پوشیده نیست که ایدز توسط ویروس نقص ایمنی انسان ایجاد می شود که سیستم ایمنی را از بین می برد و دری را برای بیماری های کشنده در بدن باز می کند. دانشمندان مدرن از قبل می دانند که چگونه ژن ها را تغییر دهند تا از تضعیف سیستم ایمنی جلوگیری کنند و شروع به تقویت آن برای مقابله با ویروس کنند. چنین ژن هایی از طریق خون و از طریق انتقال خون معرفی می شوند.

ژن درمانی همچنین در برابر سرطان، به ویژه در برابر سرطان پوست (ملانوم) موثر است. درمان چنین بیمارانی شامل معرفی ژن هایی با فاکتورهای نکروز تومور است. ژن هایی که حاوی پروتئین های ضد تومور هستند. علاوه بر این، امروزه آزمایشاتی برای درمان سرطان مغز انجام می شود که در آن به بیماران بیمار ژن حاوی اطلاعات برای افزایش حساسیت سلول های بدخیم به داروهای مورد استفاده تزریق می شود.

بیماری گوچر یک بیماری ارثی شدید است که در اثر جهش در ژنی ایجاد می شود که تولید آنزیم خاصی به نام گلوکوسربروزیداز را سرکوب می کند. افرادی که از این بیماری صعب العلاج رنج می برند، طحال و کبد بزرگی دارند و با پیشرفت بیماری، استخوان ها شروع به تحلیل رفتن می کنند. دانشمندان قبلاً در آزمایشاتی موفق شده اند که ژنی حاوی اطلاعات مربوط به تولید این آنزیم را به بدن چنین بیمارانی وارد کنند.

در اینجا یک مثال دیگر است. بر کسی پوشیده نیست که یک فرد نابینا تا پایان عمر از توانایی درک تصاویر بصری محروم است. یکی از علل نابینایی مادرزادی را به اصطلاح آتروفی لبر می دانند که در اصل، جهش ژن. تا به امروز، دانشمندان با استفاده از یک آدنوویروس اصلاح شده که ژن "کار" را به بافت چشم می رساند، توانایی های بینایی را به 80 فرد نابینا بازیابی کرده اند. به هر حال، چندین سال پیش دانشمندان موفق شدند کوررنگی را در میمون‌های آزمایشی با وارد کردن یک ژن انسانی سالم به شبکیه چشم این حیوان درمان کنند. و اخیراً چنین عملی به اولین بیماران اجازه داد تا کوررنگی را درمان کنند.

به طور معمول، روش ارائه اطلاعات ژنتیکی با استفاده از ویروس ها بهینه ترین است، زیرا ویروس ها خود اهداف خود را در بدن پیدا می کنند (ویروس هرپس قطعا نورون ها را پیدا می کند و ویروس هپاتیت کبد را پیدا می کند). با این حال، این روش انتقال ژن دارای یک اشکال قابل توجه است - ویروس ها ایمنی زا هستند، به این معنی که وقتی وارد بدن می شوند، قبل از اینکه زمان لازم برای کار داشته باشند، می توانند توسط سیستم ایمنی از بین بروند یا حتی باعث پاسخ های ایمنی قوی از بدن شوند. فقط وضعیت سلامتی را بدتر می کند.

روش دیگری برای تحویل ماده ژنی وجود دارد. این یک مولکول یا پلاسمید DNA حلقوی است. کاملاً مارپیچی می‌شود، بسیار فشرده می‌شود، که به دانشمندان اجازه می‌دهد آن را در یک پلیمر شیمیایی «بسته‌بندی» کرده و آن را به یک سلول وارد کنند. بر خلاف ویروس، پلاسمید ایجاد نمی کند واکنش ایمنیبدن با این حال، این روش کمتر مناسب است، زیرا پس از 14 روز، پلاسمید از سلول خارج می شود و تولید پروتئین متوقف می شود. یعنی به این ترتیب ژن باید در یک دوره زمانی طولانی معرفی شود تا زمانی که سلول "بازیابی" شود.

بنابراین، دانشمندان مدرن دو روش قدرتمند برای رساندن ژن به سلول های "بیمار" دارند و استفاده از ویروس ها ارجح تر به نظر می رسد. در هر صورت، تصمیم نهایی در مورد انتخاب یک روش یا روش دیگر بر اساس واکنش بدن بیمار توسط پزشک گرفته می شود.

چالش های پیش روی ژن درمانی

می‌توانیم به این نتیجه برسیم که ژن‌درمانی یک حوزه پزشکی است که مطالعه ضعیفی دارد، که با تعداد زیادی از شکست‌ها همراه است. عوارض جانبیو این عیب بزرگ آن است. با این حال، یک مسئله اخلاقی نیز وجود دارد، زیرا بسیاری از دانشمندان قاطعانه مخالف دخالت در ساختار ژنتیکی بدن انسان هستند. به همین دلیل است که امروزه استفاده از سلول های زایا و همچنین سلول های زایای قبل از کاشت در ژن درمانی ممنوعیت بین المللی وجود دارد. این به منظور جلوگیری از تغییرات ژنی و جهش ناخواسته در فرزندان ما انجام شد.

در غیر این صورت، ژن درمانی هیچ استاندارد اخلاقی را نقض نمی کند، زیرا برای مبارزه با بیماری های جدی و صعب العلاج طراحی شده است. پزشکی رسمیبه سادگی ناتوان و این مهمترین مزیت ژن درمانی است.
مواظب خودت باش!

"فرزند شما بیماری ژنتیکی دارد" مانند یک جمله به نظر می رسد. اما اغلب، متخصصان ژنتیک می توانند به طور قابل توجهی به یک کودک بیمار کمک کنند و حتی برخی از بیماری ها را به طور کامل جبران کنند. ماریا آلکسیونا بولاتنیکووا، متخصص مغز و اعصاب و ژنتیک در مرکز پزشکی پوکروفسکی، PBSK، در مورد گزینه های درمانی مدرن صحبت می کند.

بیماری های ژنتیکی چقدر شایع هستند؟

همانطور که تشخیص مولکولی گسترده تر شده است، کشف شده است که تعداد بیماری های ژنتیکی بسیار بیشتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. به نظر می رسد بسیاری از بیماری های قلبی، نقص های رشدی و ناهنجاری های عصبی علت ژنتیکی دارند. در این مورد، من به طور خاص در مورد بیماری های ژنتیکی صحبت می کنم (نه استعدادها)، یعنی شرایط ناشی از جهش (تجزیه) در یک یا چند ژن. طبق آمار، در ایالات متحده، تا یک سوم بیماران عصبی به دلیل اختلالات ژنتیکی در بیمارستان بستری می شوند. چنین نتیجه‌گیری‌هایی نه تنها با توسعه سریع ژنتیک مولکولی و قابلیت‌های آنالیز ژنتیکی، بلکه با ظهور روش‌های جدید تصویربرداری عصبی مانند MRI انجام شد. با استفاده از ام آر آی، می توان تشخیص داد که آسیب به کدام ناحیه از مغز منجر به اختلالی می شود که در کودک رخ می دهد، و اغلب زمانی که به آسیب زایمان مشکوک هستیم، تغییراتی را در ساختارهایی که در طول زایمان آسیب نمی بینند، تشخیص می دهیم. و سپس فرضی در مورد ماهیت ژنتیکی بیماری، در مورد تشکیل نامناسب اندام ها ایجاد می شود. با توجه به نتایج مطالعات اخیر، تأثیر زایمان های سخت با ژنتیک دست نخورده را می توان در سال های اول زندگی جبران کرد.

دانش در مورد ماهیت ژنتیکی بیماری چه می دهد؟

آگاهی از علل ژنتیکی این بیماری بی فایده نیست - این حکم اعدام نیست، بلکه راهی برای یافتن راه درست برای درمان و اصلاح اختلال است. امروزه بسیاری از بیماری ها با موفقیت درمان می شوند راه های موثردرمان هایی که به طور قابل توجهی کیفیت زندگی کودک را بهبود می بخشد. البته اختلالاتی نیز وجود دارد که پزشکان هنوز نمی توانند بر آنها غلبه کنند، اما علم ثابت نمی ماند و هر روز روش های درمانی جدیدی ظاهر می شود.

در تمرین من یک مورد بسیار معمولی وجود داشت. یک کودک 11 ساله در مورد فلج مغزی به متخصص مغز و اعصاب مراجعه کرد. با معاینه و بازجویی از بستگان، شبهاتی در مورد ژنتیکی بودن بیماری ایجاد شد که تایید شد. خوشبختانه برای این کودک، بیماری شناسایی شده حتی در این سن قابل درمان است و با تغییر تاکتیک های درمانی، می توان به بهبود قابل توجهی در وضعیت کودک دست یافت.

در حال حاضر، تعداد بیماری های ژنتیکی که تظاهرات آن قابل جبران است، به طور مداوم در حال افزایش است. بهترین مثال شناخته شده فنیل کتونوری است. این خود را به عنوان تاخیر رشد، عقب ماندگی ذهنی نشان می دهد. اگر رژیم غذایی بدون فنیل آلانین به موقع تجویز شود، کودک کاملا سالم رشد می کند و بعد از 20 سال می توان از شدت رژیم کاسته شد. (اگر در زایشگاه یا مرکز پزشکی زایمان کنید، نوزاد شما در روزهای اول تولد از نظر فنیل کتونوری آزمایش می شود).

تعداد این گونه بیماری ها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. لوسینوزیس نیز در گروه بیماری های متابولیک قرار می گیرد. با این بیماری، درمان باید در ماه های اول زندگی تجویز شود (بسیار مهم است که دیر نشود)، زیرا محصولات سمی ناشی از اختلال در متابولیسم منجر به آسیب سریعتر به بافت عصبی نسبت به فنیل کتونوری می شود. متأسفانه اگر این بیماری در سه ماهگی تشخیص داده شود، جبران کامل تظاهرات آن غیرممکن است، اما بهبود کیفیت زندگی کودک امکان پذیر خواهد بود. البته دوست دارم این بیماری در برنامه غربالگری قرار بگیرد.

علت اختلالات عصبی اغلب ضایعات ژنتیکی کاملاً ناهمگن است، دقیقاً به دلیل وجود تعداد زیادی از آنها، ایجاد یک برنامه غربالگری برای تشخیص به موقع همه بیماری های شناخته شده بسیار دشوار است.

این بیماری‌ها شامل بیماری‌هایی مانند بیماری پومپ، بیماری گروور، بیماری فلیدباخر، سندرم رت و غیره می‌شود. موارد بسیاری از دوره خفیف‌تر این بیماری وجود دارد.

درک ماهیت ژنتیکی بیماری به شما این امکان را می دهد که درمان را به علت اختلالات هدایت کنید، و نه فقط آنها را جبران کنید، که در بسیاری از موارد به شما امکان می دهد به موفقیت های جدی دست یابید و حتی نوزاد را درمان کنید.

چه علائمی ممکن است ماهیت ژنتیکی بیماری را نشان دهد؟

اول از همه، این تاخیر رشد کودک است، از جمله داخل رحمی (از 50 تا 70٪ طبق برخی برآوردها)، میوپاتی ها، اوتیسم که قابل درمان نیستند. تشنج های صرع، هرگونه ناهنجاری در اندام های داخلی. علت فلج مغزی نیز می تواند اختلالات ژنتیکی باشد. اگر پزشکتان انجام آزمایش ژنتیک را توصیه کرد، آن را به تاخیر نیندازید، در این صورت زمان بسیار ارزشمند است. حاملگی های از دست رفته و سقط های مکرر، از جمله در میان بستگان، ممکن است نشان دهنده احتمال ناهنجاری های ژنتیکی باشد. زمانی که بیماری خیلی دیر تشخیص داده شود و دیگر قابل اصلاح نباشد بسیار ناامید کننده است.

اگر این بیماری درمان ندارد، آیا والدین باید در مورد آن بدانند؟

دانش در مورد ماهیت ژنتیکی بیماری در کودک به شما امکان می دهد از ظاهر شدن سایر کودکان بیمار در این خانواده جلوگیری کنید. احتمالاً این دلیل اصلی است که اگر یکی از کودکان دارای نقص رشد یا بیماری جدی باشد، ارزش انجام مشاوره ژنتیک در مرحله برنامه ریزی بارداری را دارد. اگر اطلاعاتی در مورد بیماری وجود داشته باشد که خطر وقوع آن وجود دارد، علم مدرن امکان انجام تشخیص ژنتیکی قبل از تولد و قبل از لانه گزینی را فراهم می کند. در این مرحله امکان آزمایش فوری تمامی بیماری های ژنتیکی احتمالی وجود ندارد. حتی خانواده های سالمی که هر دو والدین در آنها هیچ بیماری را نشنیده اند، از ظاهر کودکان مبتلا به ناهنجاری های ژنتیکی در امان نیستند. ژن های مغلوب می توانند از ده ها نسل منتقل شوند و در زوج شماست که با نیمه دیگر خود ملاقات خواهید کرد (تصویر را ببینید).

آیا همیشه باید با یک متخصص ژنتیک مشورت کرد؟

اگر شما یا پزشکتان مشکوک هستید، باید بر اساس وجود مشکل تحت آزمایش ژنتیک قرار بگیرید. نیازی به بررسی نیست کودک سالممحض احتیاط. بسیاری از مردم می گویند که آنها تمام غربالگری ها را در دوران بارداری انجام دادند و همه چیز خوب بود، اما در اینجا ... در این مورد، باید بدانید که هدف از معاینات غربالگری شناسایی (و بسیار موثر) شایع ترین بیماری های ژنتیکی است - Down, بیماری‌های پاتو و ادواردز، جهش در ژن‌های فردی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، در طی چنین معاینه‌ای شناسایی نمی‌شوند.

مزیت مرکز شما چیست؟

هر مرکز ژنتیک تخصص خاص خود را دارد، بلکه تخصص پزشکان شاغل در آن است. به عنوان مثال، من یک متخصص مغز و اعصاب کودکان هستم. ما همچنین یک متخصص ژنتیک را می بینیم که در مشکلات بارداری تخصص دارد. مزیت یک مرکز پولی این است که پزشک می تواند زمان بیشتری را به بیمار خود اختصاص دهد (نوبت دو ساعت طول می کشد و جستجو برای راه حل مشکل معمولاً حتی پس از آن نیز ادامه می یابد). نیازی به ترس از یک متخصص ژنتیک نیست، او فقط یک متخصص است که می تواند تشخیصی بدهد که به او امکان می دهد یک بیماری به ظاهر ناامیدکننده را درمان کند.

«مجله سلامت برای والدین آینده»، شماره 3 (7)، 1393

ژنتیک در اسرائیل به سرعت در حال توسعه است و روش های مترقی برای تشخیص و درمان بیماری های ارثی ظاهر می شود. دامنه تحقیقات تخصصی به طور مداوم در حال گسترش است، پایگاه آزمایشگاهی در حال افزایش است و پرسنل پزشکی در حال ارتقاء مدارک خود هستند. توانایی تشخیص در اسرع وقت و شروع درمان جامع اختلالات ارثی باعث می شود که درمان کودکان در اسرائیل محبوب ترین و موثرترین باشد.

تشخیص بیماری های ژنتیکی

درمان بیماری های ارثی می تواند ریشه ای و تسکین دهنده باشد، اما ابتدا باید تشخیص دقیق انجام شود. به لطف استفاده از جدیدترین تکنیک ها، متخصصان تل آویو مرکز پزشکیبه نام سوراسکی (کلینیک ایچیلوف) با موفقیت انجام تشخیص، تشخیص دقیق و ارائه توصیه های جامع در مورد برنامه درمانی بعدی.

باید درک کرد که اگر مداخله رادیکال امکان پذیر نباشد، تلاش پزشکان در جهت بهبود کیفیت زندگی یک بیمار کوچک است: سازگاری اجتماعی، ترمیم عملکردهای حیاتی، اصلاح عیوب خارجی و غیره. تسکین علائم، ترسیم اقدامات بعدی و پیش بینی تغییرات بعدی در سلامت - همه اینها پس از تشخیص امکان پذیر است تشخیص دقیق. شما می توانید به سرعت تحت معاینه قرار بگیرید و وجود یک اختلال ژنتیکی را در کلینیک Ichilov تأیید کنید، پس از آن درمان جامع برای بیماری شناسایی شده برای بیمار تجویز می شود.

مرکز سورااسکای آزمایش و معاینه را نه تنها برای کودکان، بلکه برای والدین آینده و زنان باردار ارائه می دهد. چنین مطالعه ای به ویژه برای افرادی با سابقه شخصی یا خانوادگی پیچیده نشان داده می شود. این مطالعه احتمال تولد فرزندان سالم را نشان می دهد و پس از آن پزشک اقدامات درمانی بیشتری را تعیین می کند. خطر انتقال ناهنجاری های ارثی به کودک با استفاده از آخرین فناوری ها تا حد امکان دقیق تعیین می شود.

برای کودکان مبتلا به آسیب شناسی ژنتیکی و زوج هایی که در انتظار نوزادی با اختلالات ارثی هستند، درمان پیچیده ای از قبل در مرحله جمع آوری خاطرات و تشخیص تجویز می شود.

تشخیص ژنتیکی کودکان در ایچیلوف

تا 6 درصد از نوزادان دارای اختلالات رشدی ارثی هستند، علائم اختلالات ژنتیکی بعداً تشخیص داده می شود. گاهی کافی است والدین از خطر موجود آگاه باشند تا از موقعیت هایی که برای کودک خطرناک است دوری کنند. مشاوره ژنتیکی با متخصصان برجسته اسرائیلی به شناسایی وجود ناهنجاری ها در مراحل اولیه و شروع به موقع درمان کمک می کند.

این شامل بیماری های زیر در کودکان است:

• ناهنجاری یا ناهنجاری های متعدد و ناهنجاری ها (نقایص لوله عصبی، شکاف لب، نقص قلبی)؛
• عقب ماندگی ذهنی، مانند اوتیسم، سایر ناتوانی های رشدی با ریشه شناسی ناشناخته، عقب ماندگی کودک در یادگیری؛
• ساختاری ناهنجاری های مادرزادیمغز؛
• ناهنجاری های حسی و متابولیک؛
• ناهنجاری های ژنتیکی، تشخیص داده شده و ناشناخته؛
• ناهنجاری های کروموزومی

در میان بیماری های مادرزادیآنها جهش هایی را در یک ژن خاص جدا می کنند که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود. اینها عبارتند از تالاسمی، فیبروز کیستیک و برخی از اشکال میوپاتی. در موارد دیگر، ناهنجاری های ارثی به دلیل تغییر در تعداد یا ساختار کروموزوم ها ایجاد می شود. چنین جهشی می تواند توسط یک کودک از یکی از والدین به ارث برسد یا به طور خود به خود در مرحله ایجاد شود. رشد داخل رحمی. نمونه بارز اختلال کروموزومی بیماری داون یا رتینوبلاستوما است.

برای تشخیص زودهنگام نقایص ارثی در کودکان در مرکز پزشکی ایچیلوف از آنها استفاده می شود روش های مختلفتحقیقات آزمایشگاهی:

• مولکولی، که امکان ایجاد انحراف در DNA را در مرحله رشد داخل رحمی جنین فراهم می کند.
• سیتوژنتیک، که در آن کروموزوم ها در بافت های مختلف بررسی می شوند.
• بیوشیمیایی، که ناهنجاری های متابولیک در بدن را تعیین می کند.
• بالینی، به تعیین علل وقوع، انجام درمان و پیشگیری کمک می کند.

وظیفه پزشکان علاوه بر تجویز درمان پیچیده و نظارت بر روند یک بیماری ژنتیکی، پیش بینی وقوع بیماری در آینده است.

درمان بیماری های ژنتیکی در کودکان

درمان کودکان در اسرائیل شامل طیف وسیعی از فعالیت ها است. اول از همه، آزمایشات آزمایشگاهی برای تأیید یا تشخیص اولیه انجام می شود. نوآورانه ترین روش های توسعه فناوری برای تعیین جهش های ژنتیکی به والدین ارائه می شود.

در مجموع، علم در حال حاضر 600 ناهنجاری ژنتیکی را می شناسد، بنابراین غربالگری به موقع کودک امکان شناسایی بیماری و شروع درمان مناسب را فراهم می کند. آزمایش ژنتیکیک نوزاد تازه متولد شده یکی از دلایلی است که زنان ترجیح می دهند در کلینیک ایچیلوف (سوراسکی) زایمان کنند.

اخیراً درمان بیماری های ارثی کاری بیهوده تلقی می شد، بنابراین یک بیماری ژنتیکی حکم اعدام تلقی می شد. در حال حاضر، پیشرفت قابل توجهی قابل توجه است، علم ثابت نمی ماند، و متخصصان ژنتیک اسرائیلی آخرین رژیم های درمانی را برای چنین انحرافاتی در رشد کودک ارائه می دهند.

بیماری های ژنی دارای ویژگی های بسیار ناهمگن هستند، بنابراین درمان با در نظر گرفتن تظاهرات بالینی و پارامترهای فردی بیمار تجویز می شود. در بسیاری از موارد، درمان بستری ترجیح داده می شود. پزشکان باید این فرصت را داشته باشند که گسترده ترین معاینه را از یک بیمار کوچک انتخاب کنند رژیم داروییدر صورت نیاز، جراحی را انجام دهید.

برای انتخاب صحیح درمان هورمونی و ایمنی، نیاز به معاینه جامع و نظارت دقیق بر بیمار دارید. زمان نوبت های درمانی نیز فردی است و به شرایط و سن کودک بستگی دارد. در برخی موارد، والدین برنامه دقیقی برای اقدامات بعدی و نظارت بر بیمار دریافت می کنند. کودک انتخاب می شود داروهابرای کاهش علائم بیماری، رژیم غذایی و فیزیوتراپی.

جهت های اصلی روند درمان در مرکز سوراسکی

درمان اختلالات ژنتیکی در کودکان یک فرآیند پیچیده و طولانی است. گاهی اوقات درمان کامل چنین بیماری هایی غیرممکن است، اما درمان در سه زمینه اصلی انجام می شود.

• روش اتیولوژیک مؤثرترین روش است که با هدف علل مشکلات سلامتی انجام می شود. جدیدترین روش اصلاح ژن شامل جداسازی یک قطعه آسیب دیده DNA، شبیه سازی آن و معرفی یک جزء سالم در محل اصلی آن است. این امیدوار کننده ترین و نوآورانه ترین روش برای مبارزه با مشکلات سلامت ارثی است. امروزه این کار بسیار دشوار تلقی می شود، اما در حال حاضر برای تعدادی از نشانه ها استفاده می شود.
• روش پاتوژنتیک تاثیر می گذارد فرآیندهای داخلیدر بدن رخ می دهد. در این مورد، ژنوم پاتولوژیک تحت تأثیر قرار می گیرد، وضعیت فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بیمار با تمام ابزارهای موجود تنظیم می شود.
• روش تأثیرگذاری علامتی با هدف تسکین درد، شرایط منفی و ایجاد موانع برای آن است توسعه بیشتربیماری ها این جهت به طور مستقل یا در ترکیب با انواع دیگر درمان استفاده می شود، اما در صورت اختلالات ژنی شناسایی شده همیشه تجویز می شود. فارماکولوژی طیف گسترده ای از داروهای دارویی را برای کاهش تظاهرات بیماری ها ارائه می دهد. اینها داروهای ضد تشنج، مسکن، آرام بخش و سایر داروها هستند که باید تنها پس از تجویز پزشکی به کودک داده شوند.
• گاهی اوقات یک روش جراحی برای اصلاح عیوب خارجی و ناهنجاری های داخلی بدن کودک ضروری است. نشانه های مداخله جراحی بسیار دقیق تجویز می شود. گاهی اوقات برای آماده کردن یک بیمار کوچک برای جراحی نیاز به معاینه و درمان اولیه طولانی است.

به عنوان یک مثال مثبت از درمان کودکان در اسرائیل، می توان به آماری از یک بیماری ژنتیکی رایج - اوتیسم اشاره کرد. در بیمارستان ایچیلوف-سوراسکی تشخیص زودهنگامناهنجاری ها (از شش ماهگی) 47 درصد از این کودکان را قادر ساختند که در آینده به طور طبیعی رشد کنند. پزشکان اختلالات شناسایی شده در کودکان باقیمانده معاینه شده را ناچیز دانستند و نیازی به مداخله درمانی نداشتند.

به والدین توصیه می شود در صورت بروز علائم هشداردهنده یا وجود انحرافات آشکار در سلامت فرزندانشان وحشت نکنند. سعی کنید در اسرع وقت با کلینیک تماس بگیرید، توصیه ها و مشاوره جامع در مورد اقدامات بعدی دریافت کنید.

صفحه اصلی » دوره پس از زایمان » درمان بیماری های ژنتیکی ژن درمانی: چگونه بیماری های ژنتیکی را درمان کنیم آیا می توان بیماری های ژنتیکی را درمان کرد؟