Это не магия — это развивающаяся наука. В настоящее время в клинических исследованиях оцениваются возможности применения разных методов генной терапии, и некоторые из них уже одобрены для лечения генетических заболеваний, но не для гемофилии A или B. Риск и польза каждого метода генной терапии оценивается в индивидуальном порядке, и если результаты клинического исследования конкретного метода генной терапии будут успешными, он будет представлять собой революционный подход к лечению генетических заболеваний, в корне отличающийся от подхода, который сложился исторически. Давайте разберем конкретный пример…
ПЕРЕНОС ГЕНОВ
Генная терапия на основе переноса генов
В настоящее время проводятся клинические испытания генной терапии для лечения многих генетических болезней, включая гемофилию A и B; этот метод генной терапии состоит во встраивании в клетки нормально функционирующего гена, кодирующего недостающий белок. чтобы он вырабатывался в организме в необходимом количестве.
СОЗДАНИЕ НОРМАЛЬНО ФУНКЦИОНИРУЮЩЕГО ГЕНА
Процедура переноса гена проводится только после того, как в лаборатории будет создана нормально функционирующая копия мутировавшего гена. Нормально функционирующий ген содержит инструкцию по синтезу необходимого белка.
СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ ДОСТАВКИ («ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА»)
ДНК помещается в вирусный вектор
Нормально функционирующий ген необходимо доставить в организм пациента. Для защиты гена от разрушения и для его встраивания в организм создается система доставки гена («транспортное средство») из нейтрализованного вируса.
Такое «транспортное средство», созданное на основе нейтрализованного вируса, называется терапевтическим вектором. Нейтрализованный вирус создается в лабораторных условиях путем удаления внутреннего содержимого вирусной частицы с получением пустой белковой оболочки.
Для переноса генов используются следующие вирусы после их нейтрализации: аденовирусы, аденоассоциированные вирусы (ААВ) и лентивирусы. В ходе текущих исследований изучается иммунный ответ организма на генную терапию.
ДОСТАВКА НОРМАЛЬНО ФУНКЦИОНИРУЮЩЕГО ГЕНА
Нормально функционирующий ген помещается внутрь «транспортного средства», и большое количество «транспортных средств» вводится в организм путем внутривенной инфузии. «Транспортное средство» с помещенным в него функционирующим геном называется терапевтическим вектором. Терапевтический вектор целенаправленно доставляет нормально функционирующий ген в клетки ткани, для которых он предназначен. При гемофилиях A и B нормально функционирующий ген должен быть доставлен в клетки печени, поскольку именно они вырабатывают белки, необходимые для свертывания крови. При других заболеваниях, например болезни Гентингтона (Хантингтона), целью являются клетки головного мозга (нейроны).
Когда в ААВ-вектор помещается функционирующий ген, это значит, что в него встраивается дополнительный участок ДНК , который этот вектор должен доставить в клетки-мишени с тем, чтобы они вырабатывали нужный организму белок. В настоящее время проводятся исследования, в которых оценивается способность ААВ-векторов встраивать функционирующий ген в клетки других тканей организма.
СИНТЕЗ БЕЛКОВ
Белки человеческого организма
Ожидается, что новый ген после его доставки в организм человека будет работать вместо неправильно функционирующего гена. Если процедура пройдет успешно, то в организме будет вырабатываться белок, кодируемый новым геном. Если говорить о гемофилии, то белки свертывания крови вырабатываются клетками печени.
Новый функционирующий ген попадает в ядро клеток-мишеней. Предполагается, что в ядре клетки он будет находиться в виде эписомы (кольцевого участка ДНК), вне хромосом. При этом исходный генетический материал, который находится в хромосомах, не меняется. Это означает, что мутировавший ген сохраняется и может передаваться потомству. В некоторых случаях ген встраивается непосредственно в ДНК клетки. В настоящее время проводятся научные исследования, в которых изучается частота встраивания нового гена в ДНК клетки-хозяина и последствия данного явления.
Сейчас проводятся клинические исследования, в ходе которых изучается влияние генной терапии на организм человека. Обязательно прочитайте раздел «КАКОВЫ РИСКИ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ?»