Генотерапия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека в целях лечения заболеваний. Это новая и бурно развивающаяся область, ориентированная на исправление дефектов, вызванных мутациями (изменениями) в структуре ДНК, или придания клеткам новых функций.

Развитие концепции генотерапии[править | править исходный текст]

Концепция генотерапии, по-видимому, появилась сразу после открытия явления трансформации у бактерий и изучения механизмов трансформации клеток животных опухолеобразующими вирусами. Такие вирусы могут осуществлять стабильное внедрение генетического материала в геном клетки хозяина, поэтому было предложено использовать их в качестве векторов для доставки желаемой генетической информации в геном клеток. Предполагалось, что такие векторы могут в случае необходимости поправлять дефекты генома.

Реальностью генная коррекция соматических клеток стала после 1980-х годов, когда были разработаны методы получения изолированных генов, созданы эукариотические экспрессирующие векторы, стали обычными переносы генов у мышей и других животных.

Исторически генная терапия нацеливалась на лечение наследственных генетических заболеваний, однако поле её применения, по крайней мере теоретически, расширилось. В настоящее время генную терапию рассматривают как потенциально универсальный подход к лечению широкого спектра заболеваний, начиная от наследственных, генетических, и заканчивая инфекционными.

История генотерапии[править | править исходный текст]

2002 год и ранее[править | править исходный текст]

Создается новое направление в генотерапии, позволяющее восстанавливать ошибки в информационной РНК, соответствующей дефектному гену[источник не указан 534 дня]. Разрабатываются методики, позволяющие применять новый подход для лечения талассемии, муковисцидоза, некоторых видов рака[источник не указан 534 дня].

Исследователи из Case Western Reserve University и Copernicus Therapeutics[источник не указан 534 дня] разработали методику, позволяющую создавать крошечные 25-миллимикронные[неизвестный термин] липосомы, способные проносить терапевтическую ДНК через поры в ядерной мембране.

Успешное лечение серповидно-клеточной анемии у мышей[источник не указан 534 дня].

1989 год. Опыты по перенесению клонированных генов человека в человеческие клетки[источник не указан 534 дня]. Первая попытка генной терапии человека: коллектив под руководством French Anderson, Michael Blaese и Steven Rosenberg испытывает генную терапию на пациенте[источник не указан 534 дня], умирающем от меланомы. Лечение оказалось безуспешным.

1990 год. Первые попытки генной терапии SCID (severe combined immune deficiency)[источник не указан 534 дня].

1993 год. Генная терапия пациента, страдающего SCID[источник не указан 534 дня]. После проведения терапии белые кровяные клетки продолжали выполнять свои функции в течение 4 лет. Затем потребовалось повторное лечение.

1999 год. Каждый четвёртый ребёнок, страдающий SCID, лечится с помощью генной терапии[источник не указан 534 дня].

2003 год[править | править исходный текст]

В 2003 команде Калифорнийского Университета удалось перенести гены в нейроны головного мозга, используя липосомы, покрытые полимером полиэтиленгликоль (англ. PEG). До этого перенос генов в нейроны головного мозга был невозможен из-за того, что вирусные векторы не могли преодолеть гематоэнцефалический барьер из-за своих больших размеров[источник не указан 534 дня]. На основе новой технологии разрабатываются методы генной терапии болезни Паркинсона[источник не указан 534 дня].

Разрабатываются методы лечения синдрома Хантингтона с использованием процесса РНК-интерференции[источник не указан 534 дня].

2006 год[править | править исходный текст]

Первая демонстрация эффективной борьбы с раком с использованием генной терапии. Учёные из National Institutes of Health (Мэриленд) успешно борются с метастазирующей меланомой у двух пациентов, используя генетически измененные Т-киллеры[источник не указан 534 дня].

Май 2006 года. Коллектив учёных во главе с Luigi Naldini и Brian Brown из Миланского San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy (HSR-TIGET) сообщил о прорыве в генотерапии: разработан способ «обмана» иммунной системы, вызывающей отторжение генно-модифицированных клеток[источник не указан 534 дня]. Для этого специфическим образом используется микроРНК. Открытие может сыграть ключевую роль в разработке методов генной терапии гемофилии.

В марте 2006 г. международная группа учёных объявила об успешном использовании генотерапии для лечения двух взрослых пациентов от заболевания, связанного с миелоидными клетками[источник не указан 534 дня].

2007 год[править | править исходный текст]

В мае 2007 года Moorfields Eye Hospital и University College London’s Institute of Ophthalmology объявили о первом испытании генотерапии для лечения врожденного амавроза Лебера[источник не указан 534 дня]. Первая операция была выполнена на 23-летнем британце Роберте Джонсоне в начале 2007 года. Для этого использовался рекомбинантный аденоассоциированный вирус, несущий ген RPE65. Лечение привело к положительным результатам, при этом не было обнаружено никаких побочных эффектов.

2008 год[править | править исходный текст]

В декабре 2008 года успешно завершились испытания на мышах терапии серповидно-клеточной анемии[1].

2009 год[править | править исходный текст]

Генотерапия успешно применена для улучшения состояния больных ВИЧ[2] и ТКИД (тяжелый комбинированный иммунодефицит)[3]. На грызунах показана эффективность генотерапии в терапии хронической боли[4] и некоторых видов глухоты[5] и слепоты[6].В настоящее время разрабатывается генотерапия для редкого и тяжелого заболевания — фибродисплазия. Происходит это в Университете штата Пенсильвания, при участии генетиков всего мира[7].

2010[править | править исходный текст]

Статья Комароми, опубликованная в апреле 2010 года, описала технологию генной терапии для лечения форм ахроматопсии у собак. Ахроматопсия или полная цветовая слепота, используется в виде идеальной модели для разработки методов генной терапии, направленных на конусные фоторецепторы. Функция конусов и дневное зрение было восстановлено, по крайней мере, в течение 33 месяцев у двух молодых собак с ахроматопсией. Тем не менее, терапия была менее эффективна для старых собак.[8]

2011 год[править | править исходный текст]

Пациент, проходивший лечение в 2007 и 2008 годах у Геро Хюттера, был излечен от ВИЧ методом повторной трансплантации гематопоэтических стволовых клеток (см. также аллогенная трансплантация стволовых клеток, аллогенная трансплантация костного мозга, аллотрансплантация) с двойной дельта-32 мутацией, которая отключает рецептор CCR5. Методы этого лечения, которые требовали полного удаления существующего костного мозга пациента, что было очень изнурительной процедурой, не были приняты медицинским сообществом вплоть до 2011 года.[9]

Группе генетиков удалось вылечить лабораторных мышей от гемофилии с помощью аденоассоциированных вирусов[10] В течение 8 месяцев не обнаружено никаких побочных эффектов.

2012 год[править | править исходный текст]

Учёные из испанского Национального онкологического научного центра (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) под руководством его директора Марии Бласко (María Blasco) доказали, что продолжительность жизни мышей можно увеличить однократным введением препарата, непосредственно воздействующего на гены животного во взрослом состоянии. Они сделали это с помощью генной терапии — стратегии ещё ни разу не использовавшейся для борьбы со старением. Применение этого метода на мышах признано безопасным и эффективным. Мыши, получавшие терапию в возрасте одного года, жили дольше в среднем на 24 %, а в возрасте двух лет — на 13 %. Кроме того, лечение привело к значительному улучшению состояния здоровья животных, задержав развитие возрастных заболеваний — таких как остеопороз и резистентность к инсулину — и улучшив такие показатели старения, как нервно-мышечная координация. Это исследование «показывает, что можно разработать антивозрастную генную терапию на основе теломеразы без увеличения заболеваемости раком», утверждают его авторы. Таким образом, генная терапия становится одним из перспективных направлений которые рождаются в настоящее время терапевтической сферы радикального продления жизни и остановки старения.[11][12]

2 ноября Еврокомиссия впервые разрешила выпуск и продажу в ЕС лекарства нидерландской компании uniQure на основе генотерапии для лечения тяжёлого генетического заболевания — липопротеинолипазной недостаточности[13]. Стоимость лекарства составит 1,6 млн долларов США, что является рекордом за всю историю медицины.

Методы генотерапии[править | править исходный текст]

Новые подходы к генной терапии соматических клеток можно поделить на две большие категории: генная терапия ex vivo и in vivo. Разрабатываются специфические лекарственные препараты на основе нуклеиновых кислот: РНК-ферменты, модифицированные методами генной инженерии олигонуклеотиды, корректирующие генные мутации in vivo и т. д.

Существует несколько способов введения новой генетической информации в клетки млекопитающих. Это позволяет разрабатывать прямые методы лечения наследственных болезней — методы генотерапии.

Используют два основных подхода, различающиеся природой клеток-мишеней:

  • фетальная генотерапия, при которой чужеродную ДНК вводят в зиготу или эмбрион на ранней стадии развития; при этом ожидается, что введённый материал попадёт во все клетки реципиента (и даже в половые клетки, обеспечив тем самым передачу следующему поколению);
  • соматическая генотерапия, при которой генетический материал вводят только в соматические клетки и он не передаётся половым клеткам.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. http://www.voanews.com/russian/2008-12-04-voa20.cfm
  2. http://genoterra.ru/news/view/3/1146
  3. http://genoterra.ru/news/view/3/1143
  4. http://genoterra.ru/news/view/3/1106
  5. http://genoterra.ru/news/view/3/1101
  6. Генная терапия возвращает зрение — Наука и техника — Биотехнологии и медицина — Компьюлента
  7. Ольга Португалова. Ген двойного скелета, Газета.Ru (25 апреля 2006). Проверено 9 августа 2013.
  8. András M. Komáromy,John J. Alexander, Jessica S. Rowlan, Monique M. Garcia, Vince A. Chiodo, Asli Kaya, Jacqueline C. Tanaka, Gregory M. Acland, William W. Hauswirth и Gustavo D. Aguirre1 Gene therapy rescues cone function in congenital achromatopsia (англ.) // Human Molecular Genetics. — 2010. — В. 13. — Т. 19. — С. 2581-2593. — DOI:10.1093/hmg/ddq136
  9. The Man Who Was Cured of HIV and What It Means for a Cure for AIDS — New York Magazine
  10. Алла Солодова. Генетики вылечили мышей от болезни семьи Романовых. Инфокс (27 июня 2011 года). Проверено 1 ноября 2011. Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012.
  11. Генная терапия позволила увеличить продолжительность жизни | iLive. Я живу! Здорово! :)
  12. Telomerase gene therapy in adult and old mice d… [EMBO Mol Med. 2012] — PubMed — NCBI
  13. Генетическое лекарство за 1,6 миллиона долларов вылечит безнадежных больных (3 ноября 2012 года). Проверено 4 ноября 2012. Архивировано из первоисточника 7 ноября 2012.

Литература[править | править исходный текст]

Online журналы[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]