Tratamentul etiologic al bolilor ereditare

Tratamentul etiologic al bolilor ereditare. Metode moderne de tratament a bolilor ereditare.

Tratamentul cel mai promițător și eficient al bolilor ereditare ale omului este de a corecta defectul genetic la nivelul genelor, care este, impactul asupra factorilor etiologici ai bolii. Această atracție direcția de boli ereditare sunt adesea denumite hematherapy ( „proteză moleculară“). Dezvoltat trei abordari pentru corectarea defectelor genetice prin terapie genica: 1) expresia alelelor compensare inactive funcțional introducerea în celulă copiile genei suplimentare; 2) inhibarea supraexprimării a genei; 3) amplificarea răspunsului imun. Prima abordare se bazează pe introducerea anumitor celule și țesuturi de material genetic suplimentar al unui organism, corectarea exprimare defectuoasa a uneia sau mai multor gene mutante. Această abordare este cel mai des folosit pentru a corecta defectul genetic în monogenice și unele boli multifactoriale. Rectificarea se efectuează ca un defect genetic în germene și celulele somatice ale organismului. Un nivel mai preferat pentru terapia genică a celulelor somatice, deoarece permite să se modifice expresia genelor într-un anumit tip de celule și țesuturi și nu conduce la transferul informației genetice modificat într-un număr de generații. A doua abordare se bazează pe redundante gene funcționale suprimarea și produsele lor în celule. Această abordare este foarte promițătoare pentru tratamentul cancerului. În acest caz, cateva metode de terapie genica: 1) introducerea de gene ale căror produse cauzează moartea proliferează excesiv de celule (gene killer); 2) blocarea expresiei oncogene prin introducerea secvențelor antisens de nucleotide sau gene ale căror produse de expresie sunt anticorpi față de produsele proteice ale unui număr de celule tumorale; 3) introducerea celulelor tumorale in gene normale copii supresoare. A treia abordare vizează creșterea imunoreactivitatea celulelor țintă sau activarea sistemului imunitar și este proiectat pentru bolile neoplazice și virale.

Să ne gândim mai detaliat utilizarea acestor trei metode de terapie genică.
funcția de corecție a genei mutante și de a restabili expresia lor poate fi realizată în două moduri: I) prin înlocuirea genei mutante a copia sale normale; 2) introducerea unei copii normale a genei în conservarea mugantnoy. Cel mai frecvent utilizate doua abordare de terapie genica corectare a defectelor genetice, din cauza dificultăților tehnice în îndepărtarea atât a alelei mutante și încorporarea ulterioară a copia sale normale.

Pentru transferul direct al materialului genetic într-o celulă folosind un plasmid marcat fluorescent metodologia ADN hidrodinamic saturație șoc polianion ADN (heparină, sulfat de dextran) și numărul de metode de ADN fizic. Printre metodele fizice de livrare a constructelor genetice în corpul uman: electroporație, transfecție balistice ( „tun de gene“) și administrarea needleless (bombardament celulelor cu molecule de ADN legate la diferite metale - Au +, Ca ++).

Unii viruși pot fi folosite ca sisteme de vectori. lipozomi (vezicule lipidice cu fragmente incorporate Nam K) și polimeri cationici (polietilenă amină, polilizina, polimer-histidină lizină).

Cele mai promițătoare sunt luate în considerare în timpul sistemului vector viral terapia genică care conține gena umană inserată într-o anumită porțiune din genomul virusului. Mai mult de 80% din toate testele de terapie genica pentru livrarea materialului genetic este vectori virali au fost utilizate. Este cunoscut faptul că virusurile pot pătrunde cu ușurință în celule prin interactiunea cu proteine ​​membrana si receptori celulari, și pot fi integrate în genomul nuclear. Prezența unui set specific de proteine ​​de suprafață permite diferitelor virusuri introduse într-un anumit tip de celule care poartă expresia genelor tkanespeiificheskuyu. Cel mai adesea ca un sistem de vectori folosit adenovirusuri, retrovirusuri și lentivirusuri, care se disting printr-o serie de caracteristici:
1) transfectarea celulelor proliferante capacitatea și non-proliferante;
2) capacitatea de a se integra în genomul gazdă și, prin urmare, lungimea și direcția de exprimare;
3) nivelul de imunogenitate (gradul răspunsului imun la introducerea sistemelor vectoriale);
4) gradul de risc al mutațiilor inserționali;
5) capacitatea vectorului de ambalare, care determină mărimea materialului genetic care poate fi introdus în vector.

Trebuie remarcat faptul că nu există nici un operator de transport universal. care ar asigura furnizarea eficientă a materialului genetic pentru toate bolile ereditare. In ultimii ani, se are în vedere posibilitatea de a crea un purtător nonviral, ceea ce reprezintă complecși multifunatsionalnye autoasamblare cu ADN în care fiecare componentă are o funcție specifică pentru a depăși diferite bariere în corpul uman.

Printre noile abordari promitatoare la terapia genica corective, trebuie remarcat faptul himeroplastiki metoda bazată pe conversie a genelor în celulele obținute de la un pacient. Se arată că atunci când sunt adăugate la cultură divizarea celulelor de diferite fragmente de ADN genomic (himeroplastov) se poate realiza recombinarea lor omoloage cu ADN-ul nativ. Himeroplastov compoziție sunt catene scurte de ADN (aproximativ 25 nucleotide) și catene de ARN complementare acestora. Astfel, într-o secvență de structură / ARN ac de păr ADN include pe care înlocuirea planificată de bază. Substituirea codonului dorit în structura ADN-ului (conversie) în celulele țintă are loc în mod eficient și se găsește în 25% -40% din celulele in vitro. După himeroplastiki celulelor țintă înapoi în pacient. Poate, de asemenea, să fie efectuată nu să înlocuiască doar gena, ci doar o parte din exon sale care poartă o mutație. Această metodă se numește metoda exonilor sărind peste (exon-omiterea). Esența ei constă în apariția hibridizarea în culturi celulare in vitro a pacientului Nam Kc secvențelor sale scurte antisens RN K complementară lipitură situri ale transcriptului ARN primar. Aceasta, la rândul său, duce la alunecare despicare buclă și îndepărtarea exonii mARN mutant,

În ultimii ani, ea a dezvoltat o altă abordare fundamental nouă pentru corectarea defectului genetic in bolile monogenice. Ea se bazează pe activarea specifică a genelor normale care sunt omoloage genei mutante prin introducerea stimulenți chimici. Această abordare este dezvoltat cel mai intens în două condiții - distrofia musculară progresivă, Duchenne / Becker si anemie sernovidnokletochnoy. Când distrofie musculară progresivă, Duchenne / Becker activat genei proteinei Utrophin localizată pe cromozomul 6q24. Sa demonstrat că această genă este gena distrofină cum ar fi, este exprimat în mușchi, creier și țesuturi viscerale și produsul său - utrofin- pot interacționa cu proteinele asociate complexului distrofinei în embriogeneza timpurie. Poate utrophin este o izoformă fetală a genei distrofină și poate fi considerată ca un omolog autozomal al genei distrofină. In experimentele pe utrophin / linii cu deficit de distrofină șoarecilor transgenici au demonstrat că administrarea lor forma utrophin trunchiate conduce la restabilirea functiei de complex de proteine ​​asociate distrofinei, iar simptomele miopatice corecție principal.

Caracteristicile comparative ale diferitelor metode de livrare a materialului genetic în celule umane este prezentată în tabelul.
In cancerul cel mai frecvent utilizate terapia genica abordari vizeaza replicarea ADN stoparea sau ascuțite scăderea celulelor tumorale, supresia expresiei oncogene sau administrare gene supresoare (de exemplu, TP53). Reducerea sintezei ADN în celula tumorală poate fi realizat prin introducerea enzimelor gene ekspreosiruyuschih care inhiba replikatsiyuDNK. Un iztakihfermentov - timidin kinazei a virusului herpes simplex. Timidin kinaza phosphorylates ganciclovir, transformând-o în trifosfat ganciclovir, care este capabil să se integreze în secvența de nucleotide a ADN-ului terminiruya sinteza și conducând la moartea divizarea celulelor tumorale.

Blocarea expresiei oncogenelor poate fi realizată în două moduri: prin introducerea secvențelor antisens de nucleotide, legarea ARNm de oncogene sau gene care codifică anticorpul la o proteină mutantă,

Un număr mare de tentative de terapie genica a bolilor tumorale se bazează pe stimularea sistemului imunitar și creșterea întregului corp celulele tumorale imunoreactive ei insisi. Activarea răspunsului imun poate fi realizat prin introducerea de gene ale căror produse sunt substanțe stimulatoare ale sistemului imunitar, cum ar fi citokine. Celulele tumorale imunoreactive Enhancement se poate realiza prin introducerea în biopsia tumorală a celulelor pacientului immunnostimulyatorov genelor proteinelor (interleukine, interferon, factor de necroză tumorală, etc.) in vitro. Transformată prin urmare extrem de imunogenic și inactivat prin iradierea celulelor tumorale injectate ca vaccin în corpul pacientului.

Astfel, de metodele moderne dezvoltate de tratare a unei terapii genetice umane de boli ereditare este cele mai promițătoare soluții în starea tuturor problemelor de mai sus.

Alături de inginerie genetica abordari la corectarea defectului genetic dezvoltat o altă direcție în tratamentul bolilor ereditare, numit terapie celulară. Metoda cuprinde administrarea la celulele progenitoare tisulare afectate obtinute de la un donator sănătos. Cel mai intens acest domeniu a dezvoltat în tratamentul miopatie ereditare, mai presus de toate, progresiva musculara distrofie Duchenne / Becker. Este cunoscut faptul că musculare postnatală umane constau din celule multinucleate - myofibrils, care sunt formate în timpul ontogeniei mioblastelor mononucleare prin fuziunea acestora. Mioblaste prezente în cantități mici în mușchiul scheletic al unui adult. Izolat de probele de biopsie de la donatori sănătoși și mioblaste cultura păstrează capacitatea de a fuziona cu myofibrils multicore. Se arată că transplantul mioblastelor cultivate în țesutul muscular al pacientului PMDD / B este introducerea de nuclee myoblast donator la pacient miofibre, având ca rezultat expresia indusă de genadistrofina normale. Dezavantajele acestei metode sunt celule donator nuclee de expresia genelor de scurtă durată și dificultatea nonimunogenic obținerii unei culturi pure de mioblastelor.

probleme de bioetică de terapie genica

În ciuda faptului că toate procedurile de terapie genică sunt strict reglementate și supuse normelor de siguranță adoptate astăzi, introducerea genei constructelor în corpul uman necesită o atenție specială. Celulele imeettip esențiale care servesc obiectul terapiei genetice. Orice introducere de material genetic uman de celule poate avea consecințe negative asociate cu inserarea necontrolată și funcției genei alterată. Cu toate acestea, efectele negative ale celulelor de terapie genică, somatice și germinative comensurabile în domeniul de aplicare. În primul caz este vorba despre soarta individuale grav bolnav și riscul cauzat de proceduri medicale obych1 w este mai mic decât riscul de deces de o boala primara. În plus, amploarea riscului genetic în terapia genică a celulelor somatice este redusă atunci când se utilizează constructe genetice care nu pot încorporarea în genomul celulei receptoare. La introducerea constructe genetice în celulele germinale există riscul de a face modificări nedorite în genomul generațiilor viitoare. Instrumentele internaționale ale Organizației Mondiale a Sănătății, UNESCO, Consiliul Europei a recunoscut etic permis doar terapia genică a celulelor somatice.

Se speră că introducerea terapiei genetice in ingrijire practice de sanatate va ajuta la depășirea, cel puțin parțial, și unele probleme morale. cu atât mai mult că tendința de lider în dezvoltarea de noi tehnologii genetice este miniaturizarea tot mai mare de diagnosticare genetice și a procedurilor de terapie genica si decalare a performanței lor în toate etapele anterioare de sarcină.

- Înapoi la masa conținutului de „Genetica“.