Генотерапия

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

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

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 марта 2012.

2002 год и ранее

Создается новое направление в генотерапии, позволяющее восстанавливать ошибки в информационной РНК, соответствующей дефектному гену^{[источник?]}. Разрабатываются методики, позволяющие применять новый подход для лечения талассемии, муковисцидоза, некоторых видов рака^{[источник?]}.

Исследователи из Case Western Reserve University и Copernicus Therapeutics^{[источник?]} 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?]}.

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

1990 год. Первые попытки генной терапии SCID (severe combined immune deficiency)^{[источник?]}.

1993 год. Генная терапия пациента, страдающего SCID^{[источник?]}. После проведения терапии белые кровяные клетки продолжали выполнять свои функции в течение 4 лет. Затем потребовалось повторное лечение.

1999 год. Каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID, лечится с помощью генной терапии^{[источник?]}.

2003 год

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?]}. На основе новой технологии разрабатываются методы генной терапии болезни Паркинсона^{[источник?]}.

Разрабатываются методы лечения синдрома Хантингтона с использованием процесса РНК-интерференции^{[источник?]}.

2006 год

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?]}.

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?]}. 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?]}.

2007 год

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?]}. 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

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

2009 год

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

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

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, аллотрансплатнация) 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

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 нарождающейся 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

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

• Антисенс-терапия
• Наследственные заболевания
• Полигенные болезни
• Генопатология
• Генетически модифицированный организм

Ссылки

• Российские биотехнологии и биоинформатика
• «База знаний по биологии человека», Институт математических проблем биологии Пущинского научного центра РАН

Примечания

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. ↑ Ген двойного скелета — Газета. Ru
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). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 1 ноября 2011.
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). Архивировано из первоисточника 7 ноября 2012. Проверено 4 ноября 2012.

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проверить достоверность указанной в статье информации. Добавить иллюстрации.