Генная терапия наследственных заболеваний человека: Page not found – Welcome to HemDifferently by BioMarin

Содержание

Page not found – Welcome to HemDifferently by BioMarin

(Соблюдая законы о защите конфиденциальной информации других стран и регионов, в том числе Общего Регламента ЕС о защите персональных данных [GDPR], мы не собираем персональные данные лиц, проживающих за пределами США. Жители ЕС могут посещать сайт HaemDifferently.eu, чтобы следить за обновлениями.)

Имя* Пожалуйста, укажите ваше имя

Фамилия* Пожалуйста, укажите вашу фамилию

Адрес электронной почты* Пожалуйста, укажите ваш адрес электронной почты Пожалуйста, укажите действующий адрес электронной почты

Что из перечисленного ниже больше всего соответствует вашей сфере деятельности?* Я — медицинский работникУ меня гемофилияЯ ухаживаю за человеком с гемофилиейЯ состою в группе по защите прав пациентовДругоеПожалуйста, выберите один вариант

Специальность* СтрахованиеИнвестированиеЮридическая сфераСредства массовой информацииОптовая торговляДругоеПожалуйста, выберите один вариант

Диагноз* Гемофилия AГемофилия BДругоеПожалуйста, выберите один вариант

Организация* Пожалуйста, укажите название организации

Организация/учреждение* Пожалуйста, укажите название организации/учреждения

Специальность* СтоматологЛицензированная практикующая медсестраФармакологФармацевтД-р наукВрачПомощник врачаФизиотерапевтПсихологКвалифицированная медсестраСоциальный работникДругой медицинский работникПожалуйста, выберите один вариант

У ВАС ЕСТЬ ВОПРОС?


КАК МЫ МОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ?

Вопрос

Установив этот флажок и нажав расположенную внизу кнопку «Отправить», я подтверждаю, что мне уже исполнилось 18 лет, и что я согласен/-на с положениями, изложенными в следующих документах компании BioMarin: «Политика конфиденциальности» и «Условия использования», и что предоставленная мной информация может быть использована компанией BioMarin, ее правопреемниками и агентами для того, чтобы оповещать меня посредством электронной почты о новостях и событиях, маркетинговых исследованиях и опросах, а также о других возможностях, которые могут представлять для меня интерес.
Эти электронные сообщения/материалы могут содержать рекламу или предложения товаров или услуг компании BioMarin.* Пожалуйста, подтвердите

Установив этот флажок и нажав расположенную внизу кнопку «Отправить», я даю согласие на то, чтобы компания BioMarin, ее правопреемники и агенты связывались со мной по телефону или с помощью текстовых сообщений по предоставленному мной номеру телефона, который я предоставил/-ла, отправляя мне сообщения, содержащие маркетинговую информацию о продуктах, товарах или услугах компании BioMarin. Я понимаю, что не обязан(-а) давать свое согласие для покупки или аренды каких-либо продуктов, товаров или услуг.*

Пожалуйста, подтвердите

ОТПРАВИТЬ

Требуйте невозможного.

На что способна генная терапия сегодня

Вице-премьер Татьяна Голикова объявила о создании фонда для лечения детей со спинальной мышечной атрофией (СМА), куда будут поступать дополнительные налоговые сборы. СМА — одна из самых частых причин детской смертности, вызванной наследственными заболеваниями. И одно из немногих подобных заболеваний, которое поддается радикальному лечению. СМА возникает из-за мутации в гене, который обеспечивает работу двигательных нейронов. При тяжелой форме мышцы постепенно слабеют до такой степени, что человек не может глотать и дышать. В России этот диагноз имеют больше 2 тыс. человек, и только 8% больных живут больше двух лет.

В прошлом году в США был одобрен препарат Zolgensma — он вводит в клетки пациента здоровую копию гена, которая восполняет нехватку важного белка. Нужен всего один укол, но стоимость его превышает $2 млн. Зато дети, получившие его достаточно рано, получают шанс на почти полное восстановление. Сейчас препарат проходит процедуру регистрации в России, но в будущем он может стать препаратом выбора — то есть тем, который врачи назначают в первую очередь.

Zolgensma — пример однозначного успеха генной терапии. Но сама технология за последние 30 лет успела пережить и всплеск интереса, и разочарование, едва не похоронившее ее перспективы.

Девочка, которая выжила

Ашанти де Сильва — улыбчивая молодая женщина с кудрявыми волосами, которая раскованно держится перед камерой. Трудно поверить, но когда-то ее здоровье было более хрупким, чем у 90-летней старушки. В два года у Ашанти диагностировали тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД). Причиной была врожденная «поломка» в гене, который играет ключевую роль в создании лимфоцитов — клеток иммунитета.

Без специфического лечения большинство больных ТКИД умирают в первый год жизни. Единственным шансом на выздоровление до недавнего времени была пересадка костного мозга. Но для этого нужно было найти совместимого донора, а это удается лишь в 10–20% случаев. В остальных минимальная защита организма поддерживалась с помощью инъекций гамма-глобулина. Но такие дети все равно были слабы и обречены на изоляцию от мира.

Печальный пример — Дэвид Веттер, которого журналисты окрестили «мальчиком в пузыре». Родители узнали о болезни еще до его рождения, но надеялись на пересадку от здоровой дочери. Однако анализы показали несовместимость, и в надежде на прогресс медицины мальчика временно поместили в стерильный пластиковый пузырь. Ожидание затянулось на 12 лет. Когда врачам все же удалось сделать пересадку, оказалось, что в трансплантате таился вирус — он и убил мальчика.

Дэвид Веттер, 1973 год

© Bettmann/Contributor/Getty images

Ашанти не повезло втройне: спустя несколько месяцев после начала лекарственной терапии ее организм потерял к ней чувствительность, а совместимого донора найти не удалось. Но в одном удача ей все же улыбнулась. На нее обратил внимание врач-генетик Уильям Андерсон, который как раз экспериментировал с доставкой генетического материала в клетки при помощи вирусов. К тому времени он уже успешно протестировал технологию на животных и человеке, а теперь искал добровольцев для более прорывного исследования.

Родители Ашанти дали согласие. Андерсон взял из ее крови дефектные клетки, внедрил в них рабочую копию гена, затем размножил их в пробирке до нужного количества и ввел обратно в кровоток. Результаты оказались ошеломляющими: через полгода число здоровых белых клеток в организме девочки поднялось до нормального уровня. Правда, выздоровление не было полным — курсы лечения приходилось регулярно повторять. Но Ашанти смогла жить нормальной жизнью.

Работа над ошибками

Успех Андерсона вызвал волну интереса к новому методу лечения. Журнал Time поставил его в один ряд с Гиппократом и Пастером. Но вскоре энтузиазм сменился разочарованием. Было проведено 300 испытаний с участием тысяч пациентов с десятками заболеваний — от опухолей мозга до муковисцидоза и наследственных болезней сердца — но результаты оказались более чем скромными. Лишь у нескольких человек было достигнуто значимое улучшение. В 1999 году один из пациентов умер. Расследование выявило сотни случаев осложнений в других опытах, и репутация генной терапии была подорвана на годы.

Большая часть ранних неудач была связана с непредсказуемым поведением вирусов. С одной стороны, они были и остаются идеальными инструментами генного редактирования. Миллионы лет вирусы оттачивали способность внедряться в чужие клетки и менять их «программу», чтобы выжить. С другой стороны, организм пациентов не всегда мог отличить терапевтический вирус (вектор) от обычного возбудителя инфекции. Смерть пациента в 1999 году была вызвана именно иммунной реакцией, которую спровоцировал введенный вирус.

Еще одна проблема обозначилась спустя три года, уже в другом исследовании с участием 11 детей, больных ТКИД (им также не смогли найти донора). Лечение показало результат у девяти, но спустя несколько лет четверо из них заболели лейкемией. Это произошло потому, что вирус-переносчик случайно нарушил работу генов, которые провоцируют злокачественное перерождение клетки. Хотя рак у всех детей удалось победить химиотерапией, один из них все же погиб в ходе повторного введения препарата.

Интересно, что о продолжении лечения ученых попросили сами родители. Они понимали, что другого шанса просто не было. Поэтому даже серьезные «побочки» не привели к отказу от изучения возможностей генной терапии. Регулирующие агентства ужесточили мониторинг испытаний, увеличили количество проверок и создали новую систему для сообщения о серьезных побочных эффектах. При этом финансирование программ продолжалось, а разработка новых видов терапии переместилась из университетов в частные компании.

На эту тему

Исследователи сосредоточили усилия на создании более эффективных и безопасных векторов для доставки генетического материала (в том числе невирусных). Уже в 2009 году в научном журнале Nature вышла статья, в которой авторы похвалили щепетильность ученых, призывая научное сообщество дать технологии «новый шанс». А в 2012 году Европейское медицинское агентство одобрило к коммерческому использованию первый генно-терапевтический препарат.

Цена победы над природой

Препарат Glybera от биотехнологической компании UniQure и итальянской фармацевтической фирмы Chiesi был предназначен для лечения синдрома дефицита липопротеинлипазы. При этом заболевании нарушается расщепление жиров в пищеварительном тракте, а частота его встречаемости довольно низкая — один случай на миллион человек. Хотя синдром не смертелен, он требует соблюдения строгой безжировой диеты и может вызывать приступы сильнейшего панкреатита. Больным также не рекомендуют заводить детей.

Хотя в прессе одобрение Glybera подавали как прорыв, результаты продаж оказались ничтожными: за пять лет нашелся лишь один покупатель. Причин было несколько. Во-первых, у большинства участников исследований терапия лишь облегчала симптомы, но не убирала их совсем. Причем у многих эффект со временем снижался, а повторно вводить препарат было нельзя: организм успевал изучить вирус и выработать защиту от него. Во-вторых, препарат оказался баснословно дорогим — $1 млн за инъекцию. В итоге он был снят с продаж.

В 2016 году одобрение в Европе получил препарат Strimvelis для лечения того самого комбинированного иммунодефицита. На этот раз проблемы с риском развития рака крови были решены, так как для доставки использовался более безопасный гамма-ретровирус. Тем не менее за два года только пять пациентов получили препарат. Причины те же — большинство просто не могли позволить себе лечение за €594 000.

Еще один препарат — Luxturna — вышел на американский рынок в 2018 году, а в 2019-м был одобрен в Европе. Он предназначался для лечения наследственной формы ранней слепоты. По статистике, только в США от нее страдают от 1000 до 2000 человек. Тестовые результаты не были идеальными: всего у половины пациентов препарат показал значимый эффект. При этом он лучше действовал на тех, у кого падение зрения было более умеренным. Стоимость инъекции в оба глаза обходится в $800 тыс. Но в первой половине 2019 года только в США удалось продать больше 15 ампул Luxturna. Это был сравнительно неплохой результат.

Наконец, в 2019 году американский регулятор FDA одобрил препарат Zolgensma для лечения спинальной мышечной атрофии. Говорить о полном излечении с помощью Zolgensma рано. Но исследования показали: 19 из 36 пациентов спустя два года после применения препарата могли сидеть без поддержки, тогда как без терапии из них выжила бы только половина, и сидеть не смог бы никто.

И все-таки, почему так дорого?

Высокая цена пока остается главной сложностью для широкого применения генной терапии — как и продолжение разработок в этом направлении. В стоимость любого лекарства закладываются расходы на его создание, тестирование и рекламу. Прежде чем получить одобрение, испытания проходят четыре фазы — доклиническую (на животных) и три клинических (на людях). Для первой клинической фазы необходимо хотя бы десять человек. При этом испытание только на одном участнике может стоить до $1 млн. По утверждению компании Novartis, которая производит Zolgensma, общая стоимость разработки препарата превысила $1 млрд.

Лекарства «для всех» закономерно дешевле, ведь их будут покупать миллионы людей. У терапии редких болезней круг потребителей по определению очень мал. На сегодняшний день в мире выявлено от 5 до 8 тыс. редких наследственных болезней. У многих из них есть несколько форм, и не все хорошо изучены. Например, тот же ТКИД может быть связан с нарушением в гене ADA (как у Ашанти де Сильва) или в гене IL2RG (как у Дэвида Веттера). В каждом случае конкретный механизм введения гена будет отличаться — это зависит от его расположения, экспрессии (работы) в разных тканях, влияния на другие процессы в организме.

На эту тему

Для определения справедливой цены фармакоэкономисты прибегают к условным показателям, например качество жизни пациента с учетом прожитых лет (QALY). Один QALY равен одному году здоровой жизни. В США он оценивается примерно в $150 тыс. Препарат, продлевающий жизнь на год, но ухудшающий ее качество вполовину (например за счет необходимости все время находиться в больничной палате), имеет 0,5 QALY. Значит, лечение не должно быть дороже $75 тысяч.

Для препаратов генной терапии индекс QALY может быть огромным просто потому, что аналогов нет либо они дают только временный эффект. Например, для Zolgensma индекс составляет 15,9, а для другого препарата от СМА Spinraza — только 5,3. При этом Spinraza нужно принимать каждый год, чтобы эффект сохранялся. С учетом этого затраты оказываются еще выше (больше $500 тыс. за годичный курс).

Но в случае с генной терапией и эти оценки пока приходится принимать на веру. Нет исследований, которые бы отслеживали состояние пролеченных больных в течение хотя бы десяти лет. А мы знаем, что подсаженные гены могут вести себя непредсказуемо. К тому же выборка три десятка больных не покажет достаточно широкий спектр побочных реакций.

Стоит ожидать взрыва

Сейчас на рассмотрении только американского агентства по контролю за безопасностью лекарств FDA находится больше 900 новых препаратов для генной терапии. Но это не значит, что все они будут одобрены. У агентства очень строгие критерии. Например, заявка на один из самых ожидаемых препаратов последнего времени — средство от гемофилии Roctavian — была отклонена в августе этого года. Хотя в краткосрочной перспективе оно показало хорошие результаты, доказать устойчивость эффекта не удалось.

По количеству одобренных препаратов нельзя судить о состоянии прогресса в области в целом, считает научный директор Института стволовых клеток человека Роман Деев. «Регулирующие органы чаще действуют по принципу «лучше запретить, чем разрешить», — объясняет он. — При таком осторожном подходе препарат может находиться в разработке десятки лет». Кроме того, исследования в области терапии раковых опухолей и вирусных заболеваний более рентабельны, они составляют большую часть заявок на клинические испытания. 

Шансы на удешевление и ускорение разработок связывают с новыми технологиями — например, CRISPR/Сas9, которую еще называют молекулярными ножницами. Она тоже основана на «плагиате» чужих способностей — только не вирусных, а бактериальных. Это иммунный механизм, который используют некоторые бактерии (например стрептококки), чтобы разрезать геномы атакующих патогенов и уничтожать их. За открытие этого метода даже присудили в 2020 году Нобелевскую премию по химии. Редактирование с помощью CRISPR/Сas9 обходится дешевле других методов.

На эту тему

Уже сейчас эксперименты в этом направлении показывают хорошие результаты против такой болезни, как серповидноклеточная анемия. Она делает красные клетки крови сморщенными и хрупкими (отсюда и название), из-за чего те плохо переносят кислород. Человек постоянно чувствует себя уставшим, страдает от отеков, язв на ногах, закупорки сосудов. В исследовании 2019 года ученым при помощи CRISPR/Сas9 удалось почти полностью обновить клетки крови у 33-летней женщины, сделав разрез в одном гене.

По мнению Павла Гершовича, директора департамента разработки генотерапевтических препаратов компании BIOCAD, в ближайшие годы можно ожидать роста технологий геномного редактирования, причем в первую очередь для лечения наследственных болезней. По прогнозам того же FDA, уже к середине 2020-х годов регистрацию будут получать 10–20 препаратов генной терапии в год. В России есть свои разработки – например, клинические исследования первой фазы препарата от гемофилии стартуют уже в следующем году.

Кроме того, со временем лечение генно-терапевтическими препаратами станет доступнее. Уже сейчас компьютер может предсказывать, как в живой клетке будут работать гены, если изменится ее состояние. Использование таких методов поможет отказаться от дорогостоящих экспериментов, заменив их моделированием. В конце концов, когда-то и первые генетические тесты стоили более $1000. А теперь их можно заказать всего за $100.

Антон Солдатов

Генная терапия — новое направление в медицине

Достижения молекулярной биологии и генетики в изучении тонкой структуры генов эукариот, картирование генов на хромосомах млекопитающих, их идентификация и клонирование, обнаружение мутаций в генах, ассоциированных с наследственными и приобретенными заболеваниями, наряду с бурным ростом в области биотехнологий, клеточных технологий и успехами генной инженерии привели к тому, что в конце прошлого века начался бум в исследованиях по анализу молекулярно-биохимических дефектов, ассоциированных с определенной патологией, который привел к пониманию того, что большинство грозных заболеваний человека сопровождается серьезными изменениями в генетическом аппарате клетки. Особенно выражены и наиболее исследованы эти изменения при злокачественных новообразованиях. Из этих данных следует логичный вывод о том, что наиболее радикальным способом борьбы с заболеваниями, вызываемыми изменениями в генетическом аппарате клеток, должны быть мероприятия, направленные непосредственно на причину заболевания, а не ее последствия.

Генная терапия — это лечение наследственных, мультифакториальных и ненаследственных (инфекционных, злокачественных и др.) заболеваний путем введения генов в соматические клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых свойств.

История развития генной терапии началась в 1972 г., когда в США, в Стэндфордском университете, Стэнли Коэн и Герберт Бойер обнаружили явление прямого переноса фрагментов ДНК от одной бактерии кишечной палочки к другой при непосредственном контакте этих клеток. А уже в 1974 г. в США была учреждена первая в мире биотехнологическая компания «Genetech», где выращивали новые бактериальные культуры с чужими генами.

В 1976 г. в Университете Пенсильвания, США, Уильям Андерсон предложил использование вирусов в качестве носителей ДНК, а в 1990 г.  этот исследователь в клинике Университета Пенсильвания ввел больной Ашанти ДеСильва с синдромом комбинированного иммунодефицита (СКИД) генетически модифицированные геном аденозиндезаминазы ее собственные лимфоциты, в последующие 3 года провел 23 внутривенных трансфузии и получил длительную ремиссию, а затем выздоровление.

В 1990—1999 гг. Департамент здравоохранения США за год после выздоровления Ашанти создает свыше сотни лабораторий по генной терапии, проводит более 400 клинических исследований по генной терапии, в которых принимает участие свыше 4  тыс. пациентов. Однако в 1999 г. в госпитале Университета Пенсильвании, США, происходит событие, которое резко затормозило исследования по генной терапии в США. Это — внезапная смерть 17-летнего Джесси Гелзингер в процессе лечения наследственного заболевания печени.

В то же время метод генной терапии все шире распространялся по миру и к настоящему моменту в мире проведено и проводится более 2210 клинических испытаний по генной терапии. География их широка и разнообразна. Это — Америка (63,9%), Европа (24,1%), Азия (6,0%), Австралия (1,5%), международные (4,2%) [1]. По странам имеется распределение, свидетельствующее о том, что эта технология наиболее развита в США и ряде Европейских стран.

Спектр заболеваний, при которых проводятся клинические испытания по генной терапии, также чрезвычайно широк (табл. 1). Независимо от нозологии, в области соматической генной терапии имеются общие задачи. Это:

Таблица 1. Клинические испытания в области генной терапии

— выбор наиболее эффективного для лечения гена;

— разработка способов доставки требуемого гена в нужные клетки;

— изучение и обеспечение эффективных подходов и способов нужной регуляции гена;

— вопросы длительности существования и экспрессии введенного гена;

— обеспечение безопасности больного.

Типы генов, используемых при генной терапии, разнообразны, и их выбор определяется патогенетическими механизмами развития заболевания, идентификацией наиболее болезнетворных генов.

Наиболее простая задача в выборе гена стоит при моногенных наследственных заболеваниях, то есть там, где показано, что определенный дефект в данном гене вызывает патологический процесс. Совершенно другая задача по степени сложности в выборе гена для терапии стоит при многофакториальных заболеваниях, таких как злокачественные новообразования, кардиоваскулярные болезни, при которых в патогенезе заболеваний, во-первых, пока много неясного, во-вторых, задействован ряд генов.

Типы генов, описанные для клинических исследований, варьируют очень широко. Среди них 20,2% относятся к генам антигенов, 16,2% — цитокинов, 9,4% — различных рецепторов, 8,6% — факторов иммунодефицита, 7,4% — к «суицидным» генам, 7,4% — к генам факторов роста, 4,2%— ингибиторов репликации, 2,5% — маркеров, 13,2% — к генам других категорий белков, 2,5% — к неизвестным генам [1].

Для эффективной работы выбранный терапевтический ген снабжают сигнальными (регулирующими) элементами, которые необходимы для синтеза полноценной мРНК и целевого белка, а также позволяют управлять специфичностью экспрессии в определенном типе клеток или ткани, длительностью функционирования и нужной регуляцией гена в клетке (рис. 1) [2, 3].

Рис. 1. Схема генно-терапевтической конструкции.

Специфичность экспрессии генов в заданной клетке достигается конструированием векторов, несущих терапевтические гены под контролем промоторов, работающих только в данном типе клеток. К настоящему моменту выявлен ряд тканеспецифичных промоторов, обеспечивающих селективную экспрессию терапевтических трансгенов в клетках определенных органов. В экспериментальной генной терапии сердечно-сосудистых заболеваний в настоящее время используют промоторы, которые обеспечивают преимущественную экспрессию трансгена в миокарде (SM22α-промотор и др.) [4]. Разработан целый ряд тканеспецифичных промоторных систем, в которых использованы гены, высокоэкспрессированные, главным образом, в опухолевых клетках: простатспецифический и простатспецифический мембранный антигены при раке предстательной железы [5], гены, кодирующие сурфактантные белки, А и В, при раке легкого [6, 7], ген мембранно-связанного муцина MUC1/DF3 при раке молочный железы, трахеи, легкого, тонкого или толстого кишечника [8], ген α-фетопротеина — белка, синтезируемого в печени, при раке печени [9], промоторы гена сурвивина человека (hSurv) и гена обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT), обеспечивающих экспрессию трансгена в клетках широкого спектра опухолей [10, 11] (табл. 2).

Таблица 2. Опухолеспецифичные промоторы

Поскольку тканеспецифичные промоторы обладают общим недостатком — низким уровнем экспрессии гетерологичных генов, а также ограниченной областью применения, обусловленной их тканеспецифичностью, в настоящее время идет активный поиск промоторов генов человека, не обладающих тканевой специфичностью — универсальных или гибридных промоторов, направленных исключительно на пролиферирующие клетки и не затрагивающих нормальные дифференцированные клетки.

Одной из сложнейших проблем в генной терапии является доставка требуемого гена в нужные ткани при минимизации его контакта с биологическими средами организма до достижения клетки-мишени, а также обеспечение доставки гена в нужную клетку с целью его эффективной и безопасной работы в ней.

В настоящее время генетический материал доставляется в клетку либо в виде «голой» ДНК («naked DNA»)/плазмиды, в том числе в составе наночастиц и липосом, либо с использованием векторов вирусной и невирусной природы, защищающих ДНК от разрушения и имеющих тропность к определенным тканям (рис. 2) [12].

Рис. 2. Системы доставки генетического материала в клетку. (Адаптировано по: Thomas SM, Grandis JR. The Current State of Head and Neck Cancer Gene Therapy. 2009; Y20: 1565—1575 [12])

Самым простым способом доставки трансгенов является доставка «голой» ДНК/плазмиды. При этом для целей доставки генетического материала в ядро клетки используется арсенал различных средств. Это может быть физический метод доставки ДНК с применением таких приемов, как прямая инъекция «голой» ДНК, электропорация клеток и доставка ДНК через поры в обработанных мембранах, бомбардировка частицами с ДНК с использованием гидродинамической пушки [13].

На долю «голой» и плазмидной ДНК приходится всего 17,4% протоколов клинических испытаний в области генной терапии, что обусловлено их низкой трансфицирующей способностью. Это обстоятельство является большим ограничением для использования такого генетического материала в разработке метода генной терапии, несмотря на наличие у него ряда неоспоримых преимуществ: отсутствие инфекционности, низкая иммуногенность, высокая технологичность (доступность в получении в высокоочищенном состоянии в больших количествах, стандартность, стабильность при хранении и т. д.).

Альтернативным способом доставки терапевтических генов является использование векторов вирусной, бактериальной и химической природы. Вектор должен эффективно и специфически трансфицировать/трансдуцировать делящиеся и неделящиеся таргетные клетки, экспрессировать трансген в адекватных количествах в течение длительного времени, производиться легко и рентабельно по количеству и качеству, не быть иммуногенным и использоваться для повторного введения гена, являться безопасным при введении и не иметь побочных эффектов.

В качестве векторов для доставки генетического материала в клетку-мишень используют самые разнообразные вирусы, но наиболее распространены векторы на основе аденовируса (ADV), аденоассоциированного вируса, ретро- (RV), лентивируса (LV) и вируса простого герпеса (HSV) (табл. 3). При этом нативные полные вирусные частицы никогда не используются в качестве векторов, так как в этом случае есть опасность встраивания их генетического материала в клетки хозяина с целью приобретения метаболических и биосинтетических продуктов для вирусной транскрипции и репликации. Поэтому вирусы предварительно подвергаются существенной генетической модификации, приводящей к утере их репликационной способности и повышению тропизма к тканям и клеткам.

Таблица 3. Вирусные векторы для генной терапии

Вирусные векторы достаточно хорошо изучены, они имеют высокую эффективность трансфекции in vivo, для их наработки существуют коммерческие паковочные клеточные линии. Векторы на основе аденовируса и аденоассоциированных вирусов не встраиваются в геном клетки, а остаются эпихромосомными. Это уменьшает опасность мутагенеза, который может быть индуцирован при внедрении вируса в геном. При конструировании специфически направленных аденовирусных векторов эффективной оказалась замена вирусных промоторов, контролирующих основные транскрипционные области, так называемыми транскрипционными регуляторами, в результате чего экспрессия гена и репликация вируса происходят преимущественно в целевых клетках [14, 15].

Ретровирусные векторы интегрируют в геном хозяина, что при генной терапии обеспечивает стабильность и стойкую экспрессию трансгена в дочерних клетках, однако несет риск инсерционного мутагенеза, который может вызывать инактивацию генов-супрессоров опухолевого роста или активации онкогенов [16].

Необходимо отметить, что вирусные векторы обладают и другими недостатками. Так, они могут нести лишь небольшое количество генетического материала (до 30 кб). Кроме того, аденовирусные векторы 1-го поколения, в которых присутствуют все вирусные гены, обладают выраженной иммуногенностью, которая обусловливает развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа, что приводит к разрушению не только самого вектора, но и клеток, трансдуцированных ими, и как следствие к ограничению срока экспрессии трансгена в 2—3 нед после трансдукции [17]. В настоящее время проблема иммуногенности таких векторов для генной терапии решается путем разработки конструкций, практически полностью лишенных вирусных генов, так называемых «gutless» вирусов или хелперзависимых (HD)/Ad векторов [18]. Исследования in vivo показали перспективность использования HD/Ad векторов для трансдукции клеток сосудистой системы и миокарда [19].

Несмотря на описанные недостатки, вирусный метод доставки трансгенов в клетки успешно развивается и в настоящее время является доминирующим: около 70% клинических исследований посвящено изучению генетических конструкций, снабженных вирусными векторами.

В то же время в последние годы активно разрабатываются невирусные системы доставки генетического материала с использованием высокомолекулярных химических соединений для конденсации с ДНК: липидсвязанные комплексы — липоплексы либо поликатионные комплексы, имитирующие поверхность вируса — полиплексы (табл. 4). Эти наночастицы защищают плазмидную ДНК в межклеточном пространстве от деградации нуклеазами и облегчают проникновение в клетки-мишени. Положительно заряженные комплексы связываются со специфическими рецепторами (при наличии на их поверхности макромолекул, обладающих свойствами специфического лиганда) или непосредственно с поверхностью клетки. Комплексы проникают в клетку по механизму эндоцитоза. После высвобождения из эндосомы и разборки комплекса нуклеиновая кислота проникает через поры в ядро клетки [20].

Таблица 4. Невирусные векторы для генной терапии

Невирусные системы на основе катионных липидов или полимеров имеют ряд преимуществ перед вирусными системами доставки: большой объем несущей ДНК, отсутствие какой-либо вирусной составляющей, а следовательно, низкая иммуногенность, высокая технологичность производства. Однако низкая трансфицирующая способность невирусных векторов и недостаток информации о безопасности у человека тормозят развитие исследований в этом направлении, только 5,2% приходится на клинические испытания, где в качестве системы доставки терапевтических генов используют липоплексы или полиплексы.

К настоящему моменту сформировалось два типа геннотерапевтического воздействия: индивидуализированный подход ex vivo — трансфекция стволовых гемопоэтических клеток, полученных из периферической крови и трансплантированных затем больному, и in vivo — трансфекция клеток внутри организма, куда генетический материал в составе вектора доставляется в результате внутривенной или внутриартериальной (в печеночную артерию) инфузии, внутримышечного, подкожного, интратуморального, интраназального или сублингвального введения. В практике лечения сердечно-сосудистых заболеваний испытываются прямые игольные инъекции конструкций в миокард, введение вирусных векторов при помощи разнообразных катетеров, использование стентов с покрытиями, обеспечивающими дозированный выход лекарственного средства. В онкологии используют, как правило, внутриопухолевое введение целевого гена в составе различных векторов.

На долю заболеваний, для которых разрабатываются методы генной терапии, большая часть приходится на злокачественные новообразования. Злокачественная трансформация клетки происходит в результате накопления генетических дефектов, приводящих к их аномальному росту, непосредственной причиной которых является дисбаланс в пролиферации и гибели клеток. Поэтому разработка способов коррекции этих дефектов является основой генной терапии злокачественных новообразований. Подходы к генной терапии рака включают в себя три основные стратегии: введение нормального гена в опухолевые клетки для замены «мутантного» гена, генетическую модификацию, преследующую цель заглушить «мутантный» ген, и генетические подходы, направленные на запуск гибели опухолевых клеток (табл. 5).

Таблица 5. Подходы к генной терапии онкологических заболеваний

Представления о патогенезе злокачественных новообразований, в основе которого, в том числе, лежат активация онкогенов и инактивация генов-супрессоров опухолевого роста, позволяют искать пути подавления или восстановления функции этих генов.

К настоящему моменту известно более 24 генов-супрессоров, среди них наиболее изученным является ген р53, контролирующий клеточный цикл и поврежденный в ≈50% опухолей человека [21]. Так, коррекционная замена мутантного гена p53 в опухолевых клетках геном дикого типа (не содержащим мутаций) с помощью методов генотерапии приводила к восстановлению функций белка p53 и инициации процессов, запускающих программированную гибель злокачественных клеток. Клинические испытания аденовирусного вектора Ad-p53 показали, что восстановление дикого типа р53 путем доставки гена при помощи дефектного по репликации Ad приводило к значительному противоопухолевому эффекту на фоне низкой общей токсичности [22]. Более того, восстановление р53 сопровождалось увеличением чувствительности опухолевых клеток к химио- и радиотерапии [23].

Технология «молчащих» генов — одна из новейших технологий в генотерапии рака, направлена на сайленсинг (silence — молчание) генов, отвечающих за рост и/или деление раковых клеток, так называемых онкогенов. «Заглушить» гены можно за счет адресной доставки малых интерферирующих двухцепочечных РНК (siRNA), которые блокируют экспрессию гена в результате гомологичной рекомбинации (РНК-интерференция) [24, 25]. Также малые РНК, образующие «шпильки» во вторичной структуре (shRNA), могут быть использованы для подавления экспрессии генов путем РНК-интерференции.

Направленная доставка siRNA была апробирована в клинических испытаниях: CALAA-01 («Calando Pharmaceuticals») для пациентов с меланомой [26] и ALN-VSPOI («Alnylam Pharmaceuticals») для лечения рака печени и других солидных опухолей [27]. Предварительные результаты исследования CALAA-01 и ALN-VSPOI показали безопасность и хорошую переносимость siRNA, что является подтверждением целесообразности продолжения испытаний для продвижения данного подхода к лечению заболеваний онкологического профиля.

Одним из активно развивающихся направлений генной терапии рака является энзиматическая терапия (Gene-Directed Enzyme Prodrug Therapy, GDEPT), основанная на запуске гибели опухолевых клеток за счет придания им способности превращать вводимый в организм препарат-предшественник в токсичный метаболит. Это достигается введением «суицидных» генов, кодирующих фермент вирусного или бактериального происхождения, который в клетках, где он экспрессируется, конвертирует свой субстрат, превращая его из нетоксичного пролекарства в токсичный для клетки метаболит [28]. Наиболее изученными системами «суицидный» ген/пролекарство являются: ген тимидинкиназы вируса простого герпеса (HSVtk)/ганцикловир, ген цитозиндезаминазы (CD)/5-фторцитозин, цитохром P450 (p450)/циклофосфамид и другие [29]. Основная проблема, препятствующая применению этой стратегии в клинической практике, — довольно низкая эффективность доставки терапевтических генов. Несмотря на это, число проведенных клинических испытаний GDEPT растет с каждым годом [1]. Среди препаратов, предназначенных для GDEPT, можно выделить Sitimagene ceradenovec (Cerepro, «Ark Therapeutics Group Plc», Великобритания и Финляндия) на основе аденовирусного вектора со встроенным «суицидным» геном HSVtk. Этот препарат прошел I/II фазы клинических испытаний (глиома), в которых показана безопасность внутриопухолевой доставки вирусной тимидинкиназы в глиальные клетки, при этом отмечена стабилизации процесса у пациентов [30, 31].

Генная терапия рака, направленная на разрушение опухолевых клеток, возможна с использованием вирусов, которые с помощью специальных генетических манипуляций становятся онколитическими, т. е. селективно воздействуют только на опухолевые клетки, вызывают лизис инфицированных клеток и последующую трансдукцию окружающих опухолевых клеток, что в несколько раз увеличивает их терапевтический индекс. Существуют две основные стратегии получения онколитических вирусов: путем делеции (мутации) основных вирусных генов, функции которых могут быть восполнены только в опухолевых, но не в нормальных клетках (делеционные мутанты), и путем регуляции экспрессии основных вирусных генов за счет помещения их под ткане- или опухолеспецифичные транскрипционные регуляторные элементы (транскрипционная регуляция). Препараты на основе онколитических вирусов разрабатывают с использованием РНК- и ДНК-содержащих вирусов, таких как аденовирус, реовирус, вирус простого герпеса, поксвирус. Так, клинические испытания онколитических вирусов ONYX-015 и Н101 на основе мутантных аденовирусов с делецией в гене Е1В и с делецией в генах Е1В и Е3 соответственно, которые селективно реплицируются в опухолевых клетках с дефектным р53, показали безопасность и эффективность при интратуморальном введении в терапии ряда опухолей [32, 33]. В настоящее время проходят клинические испытания препарата REOLYSIN («Oncolitic Biotech. Inc.», Канада), полученного на основе штамма Т3D реовируса человека. В этих исследованиях показана низкая токсичность при внутриопухолевом и внутривенном его введении в режиме монотерапии, а в сочетании с противоопухолевыми препаратами, такими как гемцитабин для рака поджелудочной железы и легкого, доцетаксел для рака мочевого пузыря, предстательной железы и легкого, паклитаксел с карбоплатином для меланомы, рака легкого и яичников, показана высокая противоопухолевая эффективность [34].

Наиболее успешным онколитическим препаратом является OncoVexGMCSF на основе вируса простого герпеса, который проходит II/III фазы клинических испытаний для лечения меланомы, рака молочной железы, опухолей головы и шеи. В геноме этого вируса сохранен ген тимидинкиназы для проведения GDEPT, но удалены обе копии ICP34.5 гена, отвечающего за вирусную репликацию в нормальных клетках, а в область ICP47 встроен ген GM-CSF. Продуцируемый GM-CSF привлекает дендритные клетки (DC) и может стимулировать выброс цитотоксических Т-лимфоцитов [35].

Следует отметить, что современная стратегия развития иммунотерапии рака на фоне расширяющихся знаний о функционировании иммунной системы и формировании иммунного ответа является главной предпосылкой для усовершенствования подходов к лечению с привлечением инновационных лекарственных средств, созданных методами генной инженерии, таких как генные вакцины.

Исследования в этой области ведутся в трех направлениях: модификация опухолевых клеток для придания им большей иммуногенности, введение генов опухолеассоциированных антигенов в дендритные клетки, геномодификация лимфоцитов для повышения цитотоксического ответа.

К настоящему моменту разработана «платформа», представляющая собой два рекомбинантных вектора: на основе поксвирусов коровьей оспы (RV) для первичной вакцинации и птичьей оспы (RF) для ревакцинации с тремя костимуляторными молекулами [В7.1 (CD80), ICAM-1 (CD54) и LFA-3 (CD58), обозначаемыми TRICOM] для повышения иммунного ответа [36—38]. Каждый из этих векторов может содержать трансген для одного или нескольких опухолевых антигенов, например, таких как гены, кодирующие простатспецифический антиген (PSA), раково-эмбриональный антиген (СЕА), мембранно-связанный муцин (MUC-1) и другие. Разработаны вакцины PROSTVAC (RV-, RF-PSA-TRICOM) для иммунотерапии рака предстательной железы [39, 40] и PANVAC (RV-, RF-СЕА-MUC1-TRICOM) для иммунотерапии рака молочной железы, прямой кишки, яичников. Полученные на сегодняшний день результаты применения вакцин выглядят обнадеживающими в плане их переносимости. Однако в плане эффективности наблюдается лишь непродолжительная стабилизация процесса. Несмотря на это, синергизм иммунотерапии и химиотерапии, полученный в ряде клинических испытаний, является подтверждением целесообразности применения вакцин в сочетании с другими методами лечения [41].

Метод, известный как технология химерных антигенных рецепторов, или CAR-технология (от англ. chimeric antigen receptor), в настоящее время является одним из наиболее перспективных и быстро развивающихся направлений в области иммунотерапии злокачественных новообразований [42]. Эта технология заключается в выделении из периферической крови пациента Т-лимфоцитов и их двухкомпонентной модификации в условиях ex vivo: присоединение к их поверхности рецептора, распознающего экспрессируемый большинством лейкемических клеток белок CD19, и введение мощного внутриклеточного механизма, запускающего активный рост и деление клеток в ответ на их взаимодействие с белком-мишенью. Такие генномодифицированные Т-лимфоциты возвращают в кровоток пациента. Предварительные результаты исследований свидетельствуют о том, что этот подход позволяет получить хорошие результаты у 2/3 пациентов, не ответивших на традиционные методы лечения [43—45].

Микроокружение опухоли играет важную роль в прогрессии и метастазировании. Оно включает в себя строму с фибробластами и эндотелиальными клетками сосудов. Вмешательство в эту микросреду также может привести к регрессии опухоли. Наиболее важной «точкой приложения» является ангиогенез. В условиях опухолевого роста активируется выброс проангиогенных цитокинов, таких как сосудистый эндотелиальный фактор роста (VЕGF) и фактор роста фибробластов (FGF). Эти факторы стимулируют рост микрососудов вокруг опухоли с последующей прогрессией и метастазированием. Альтернативой терапии рекомбинантным (гуманизированным) моноклональным антителом бевацизумаб, которое селективно связывает и ингибирует активность VEGF, может стать генная терапия. Предварительные результаты клинических испытаний показали, что доставка антиангиогенных генов, кодирующих белки ангиостатин и эндостатин с помощью аденоассоциированного вектора, вызывает регрессию опухоли с минимальными побочными эффектами [15].

Таким образом, генная терапия достигла определенных успехов: разработаны подходы, сконструировано более 2 тыс. препаратов, прошедших доклинические исследования, проведены клинические испытания в ряде областей медицины. К настоящему моменту в мире уже зарегистрировано четыре препарата для генной терапии (табл. 6). Гендицин (Shenzhen SiBiono GenTech) и Oncorine (h201) (Sunway Biotech Co) — это первые генно-терапевтические препараты, допущенные к клиническому применению в Китае в 2003 и 2005 г. соответственно, для лечения плоскоклеточного рака головы и шеи [46]. Препарат Glybera (uniQurо), созданный на основе аденоассоциированного вектора, в геном которого встроен вариант гена липопротеиназы LPLs447x для лечения моногенного заболевания — дефицита липопротеиназы, вызванного мутацией в гене, кодирующем выработку этого фермента, допущенный к применению в 2012 г. Европейским агентством по оценке лекарственных препаратов (EMA) [47]. Препарат неоваскулген, представляющий собой высокоочищенную сверхскрученную плазмиду с геном VEGF165, кодирующий эндотелиальный фактор роста сосудов под контролем цитомегаловирусного промотора, предназначен для лечения пациентов с ишемией нижних конечностей атеросклеротического генеза и зарегистрирован в России в 2011 г. [48].

Таблица 6. Официнальные препараты для генной терапии различных заболеваний

В настоящий момент в России, так же как и за рубежом, продолжается развитие этого метода. Так, во II фазе клинических испытаний находятся цельноклеточные генномодифицированные вакцины аллоген (из клеточной линии меланомы человека mel P/tag7) и мелавак (из клеточной линии меланомы mel Ког/GM-CSF), показавшие безопасность и эффективность при лечении меланомы [49]. На стадии клинических испытаний находится препарат канцеролизин, разработанный на основе аденовируса 5-го типа, у которого был полностью делетирован ген белка Е1 В по аналогии с известным штаммом ONYX-015 (ФГУН ГНЦ «Вектор», Россия) [50]. I фазу клинических испытаний проходит препарат АдеЛакт («НТфарма», Россия), представляющий собой рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы, несущие ген лактоферрина человека (hLf). Этот препарат, предназначенный для терапии токсикозов различного генеза III и IV степени, проходил доклинические испытания в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. П.А. Герцена  — филиале ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России [51]. На этой же базе идут доклинические испытания АнтионкоРАН-М — препарата для противоопухолевой «суицидной» терапии на основе рекомбинантной ДНК, кодирующей гены тимидинкиназы вируса простого герпеса (HSVtk) и колониестимулирующего фактора (GM-CSF) с невирусной системой доставки, разработанного в результате совместных исследований, проведенных в ФГБУН ИМГ РАН, ФГБУН ИБХ им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова [52].

Таким образом, использование метода генной терапии может быть результатом уже не столь отдаленного будущего, но говорить о реальных перспективах этого направления в медицине, по-видимому, пока преждевременно. Несмотря на то, что большинство клинических испытаний свидетельствует об относительной безопасности геннотерапевтических препаратов, требуется время для окончательного доказательства их эффективности. Возможно, в будущем метод генной терапии станет основным в лечении наследственных заболеваний, а для заболеваний онкологического профиля генная терапия будет рассматриваться как часть комплексного противоопухолевого лечения.

Конфликт интересов отсутствует.

Пошли против генов

Новые технологии редактирования генома человека открыли возможность корректировки «жизненной инструкции». 


 

  

Наследственность — не диагноз

Генная терапия — новый тренд медицины. Здравоохранение входит в постгеномную эру. Все шире в клиническую практику и программы лечения будут внедряться инструменты редактирования ДНК.

«Рынок лекарств развивался от малых молекул и синтеза пептидов к биологическим методам производства моноклональных антител, которые стали более прицельным и менее токсичным инструментом фармацевтики. Сейчас разработчики вплотную подошли к прорывным технологиям генной терапии», — говорит исполнительный директор кластера биомедицинских технологий фонда «Сколково» Кирилл Каем. По его словам, через пять—семь лет именно эти препараты станут блокбастерами на фармрынке. Медицинская генетика развивается и в России.

В частности, резидент кластера биологических и медицинских технологий фонда «Сколково» российская компания «ЭйДжиСиТи» разрабатывает метод лечения ВИЧ-инфекций с применением технологии генной терапии. Ранее российский фонд RBV Capital, созданный с участием Российской венчурной компании и фармацевтической компании «Р-Фарм», успешно инвестировал в американский стартап RetroSense Therapeutics, разрабатывающий препарат для лечения редкого генетического заболевания — пигментного ретинита, вызывающего сильное ухудшение и даже потерю зрения. В результате стартап был успешно продан крупной фармацевтической компании.

Области возможного применения генной терапии дают основания надеяться на победу над большинством трудноизлечимых заболеваний и на существенное увеличение продолжительности жизни человека. Помимо редких наследственных, как правило, моногенных заболеваний, где возможности редактирования ДНК очевидны, генная терапия имеет большие перспективы при лечении вирусных инфекций, в первую очередь ВИЧ, а также онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний.

По словам научного руководителя Федерального исследовательского центра фундаментальных основ биотехнологии РАН, завкафедрой биотехнологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Константина Скрябина, большие данные о связи различных заболеваний с генетической структурой пациентов дадут ключ к природе большинства заболеваний, включая психические и поведенческие отклонения. «Как только мы поймем, с какими генетическими структурами связана болезнь, сможем вырабатывать новые лекарственные средства — это уже персонализированная, точечная медицина, когда для каждой болезни и особенно для каждого человека своя стратегия для каждого человека и болезни своя стратегия», — говорит академик.

В 2016 году в Gene Therapy Clinical Trials Worldwide Database было зарегистрировано 2300 препаратов генно-терапевтического действия на разных стадиях разработки, 483 проходили клинические испытания. По прогнозу компании Infiniti Research Ltd. (2015), в ближайшие десять лет рост рынка генной терапии будет составлять 48,9% ежегодно и в 2035 году его объем достигнет $591 млрд.

В России в прошлом году разрешение на клинические исследования получил лишь один генно-терапевтический препарат, говорится в «дорожной карте» HealthNet Национальной технологической инициативы (НТИ). В 2017 и 2018 годах на стадию клинической проверки должно быть выведено еще по одному лекарству. К 2035 году ежегодно на стадии клинических испытаний должно выводиться по 45 новых препаратов генно-терапевтического действия.

«Поставлена высокая планка, но если ее снизить, мы быстро окажемся на обочине медицинской генетики будущего», — говорит сотрудник Института биологии гена РАН Алексей Дейкин.

 

Ценовой барьер

Сегодня в мире допущены к свободной продаже всего четыре генно-терапевтических препарата. Причем один из них отечественного производства. И все они стоят очень дорого.

Стоимость американского препарата для лечения рака кожи головы и шеи «Гендицин» (в 2003 году зарегистрирован и выпущен в Китае) составляет от $30 тыс. до $50 тыс. Цена годового курса «Этеплирсена» — лекарства для лечения дистрофии Дюшена (одобрен в США в 2016 году) достигает $350 тыс. Российский препарат для лечения ишемии ног «Неоваскулген» поступил в продажу в 2013 году. Розничные цены курса лечения в аптеках колеблются от немногим больше $1 тыс. до $4 тыс. (через год курс надо повторять).

Самый дорогой из существующих генетических препаратов, «Глибера», против редкого генетического заболевания — дефицита фермента липопротеиназы (ЛПЛ) выпущен голландской компанией uniQure. Представляя препарат в 2012 году, разработчик объявил, что полное исцеление от болезни, которое обеспечивает это лекарство, стоит €1,5 млн. За пять лет им воспользовался один больной. В этом году компания отказалась продлевать торговую лицензию ЕС на препарат из-за отсутствия спроса.

Заболеваний, связанных с дефектами генов, выявлено на сегодня около 240, но все они довольно редкие. По данным Минздрава РФ, суммарная частота врожденной и наследственной патологии затрагивает 4–5% населения, а каждая конкретная болезнь встречается в практике врачей всех специальностей с частотой от одного случая на несколько тысяч человек до одного случая на 10 млн. Такая картина во всех странах. Когда дело касается создания лекарства для редкого заболевания, стоимость разработки которого составляет сотни миллионов долларов, спрос на конкретный препарат всегда сильно ограничен числом больных.

Драйверами рынка будут противоопухолевые и антивирусные препараты. Они и сейчас лидируют и на рынке уже существующих генно-терапевтических препаратов, и среди заявок на клинические испытания. Лечение орфанных генетических патологий пойдет прицепом к этим локомотивам рынка.

Появление новых препаратов генной терапии связывают, в частности, с новым инструментом для редактирования CRISPR/Сas9. В этой системе функции узнавание и разрезание необходимого места в ДНК выполняет один белок (комплекс белков CAS9). До сих пор для редактирования каждой последовательности ДНК необходим был отдельный белок, разработка которых затягивала и усложняла процесс.

«Сейчас мы пока с трудом диагностируем, выявляем этимологию заболевания и с таким же трудом и долго создаем лекарственные препараты, поэтому они так дорого обходятся. Единственный подход к их удешевлению — научиться максимально точно диагностировать. Существуют же сегодня 3D-технологии замены мениска — например, у каждого мениска своя форма, но методика печати единая, то же самое должно произойти с генными мутациями», — говорит завлабораторией оценки технологий в здравоохранении Института прикладных экономических исследований РАНХиГС Виталий Омельяновский.

   

Превентивное лечение

Генетическая диагностика является ведущим сегментом рынка медицинской генетики и занимает большую его долю. Для широкой общественности возможности ее стали очевидны в 2013 году, когда знаменитая американская актриса Анджелина Джоли прошла двустороннюю мастэктомию после секвенирования генов, ответственных за риск развития рака груди, и обнаружения высокого риска развития онкологии. Риск снизился с 85 до 5%.

Стремительное удешевление и скорость расшифровки генома человека, по словам академика Скрябина, приближают медицину к моменту массовой персонализации лечения. Первая расшифровка генома человека (он был расшифрован в 2000 году) заняла десять лет и стоила $3 млрд. Сейчас процедура занимает два дня и обходится в $1 тыс. Уже через пять—семь лет, а то и раньше цена полного генетического анализа не превысит $100.

«Использование геномных данных позволяет как определять само заболевание, так и подобрать для пациента с эффективное лекарство с наименьшим негативным влиянием. Особенно важно избегать накапливания негативного эффекта при подборе терапии для онкозаболеваний или ВИЧ, когда организм может подряд не отвечать на несколько стандартов терапии», — отмечает Кирилл Каем.

В России применение генетической диагностики сдерживает внедрение секвенаторов (машин для определения последовательности ДНК) как стандарта медобследования. Подобные приборы у нас регистрируются не как медицинское, а как научное оборудование. «Услуга есть, но она не медицинская и оказывается не пациенту, а врачу», — говорит Кирилл Каем. По его словам, необходимо стимулировать рынок, выводя секвенирование ДНК из серой зоны на медицинский рынок.

Константин Скрябин отмечает, что в разгар развития информационных технологий и превращения персональных данных человека в основной ресурс генетическая информация также становится мишенью. Обществу и регуляторам предстоит определить рамки и правила ее использования. 

      

Источник: rbcplus.ru

Генная терапия поможет пациентам с первичным иммунодефицитом

Группа американских ученых сделала огромный шаг к полному излечению от такого редкого тяжелого наследственного заболевания, как первичный иммунодефицит. Эти результаты завораживают и дают человечеству надежду освободиться и от других генетических дефектов, поскольку механизм редактирования генов одинаков. Как ни парадоксально, вирус иммунодефицита человека сыграл здесь одну из ключевых ролей.

Мы подготовили перевод сенсационного исследования с New England Journal of Medicine,  новостей Bloomberg и CNN.

Экспериментальная генная терапия вылечила 8 новорожденных от т.н. болезни «мальчика в пузыре», вида иммунного дефицита настолько тяжелого, что страдающие им полностью изолируются от окружающего мира из-за того, что даже обычная простуда может быть для них смертельной.

Есть несколько типов ТКИН, в зависимости от того, какой ген пострадал. Мутация  IL2RG в Х хромосоме вызывает ТКИН-Х1, который бывает чаще у мальчиков. Распространенность заболевания от 1 на 50,000 до 100,000 новорожденных.

В этом крупном научном прорыве исследователи из госпиталя Святого Иуды, г. Мемфис (США), разработали персонифицированное и единоразовое лечение, используемое для  корректировки дефектного гена и построения полноценно функционирующей иммунной системы у детей с х-сцепленным тяжелым комбинированным иммунодефицитом – ТКИН.

Дети, излеченные таким методом, теперь могут находится вне изолированных медицинских боксов, в которых они провели начало своей жизни, и могут полноценно играть со своими сверстниками, сообщила Эвелина Мамкарц, сотрудница отделения трансплантации костного мозга в госпитале Святого Иуды.

– Мы считаем, что наши пациенты теперь полностью здоровы, – сказала она. – Они живут обычной жизнью, у них сформировалась полноценно работающая иммунная система, такая же, как у нас с вами. Они находятся дома, некоторые пошли в ясли, также они вырабатывают антитела на вакцины, как и мы.

Результаты исследования, включая данные про первых 8 мальчиков, получивших терапию, опубликованы 18 апреля в New England Journal of Medicine, являются частью ряда новых многообещающих экспериментов в генной терапии для излечения ряда наследственных заболеваний, включая такие редкие состояния как спинальная мышечная атрофия (СМА) и более распространённые заболевания, как серповидноклеточная анемия и гемофилия. Цель – исправить дефекты, вызывающие заболевание, на фундаментальном уровне, давая пациенту функционирующую копию отсутствующего или дефектного гена, который будет всю жизнь работать в его теле.

Терапия предполагает сбор клеток костного мозга и далее использование вируса в качестве инструмента внедрения здоровой копии гена IL2RG в клетки пациента до переливания этих клеток обратно пациенту. Весь процесс занимает примерно 10 дней.

До того, как генно-скорректированные клетки перелить обратно пациенту, детям давали два дня низкодозную химиотерапию бусулфаном, который обычно применяется в трансплантации костного мозга, чтобы создать условия для новых клеток.

Переносчиком здорового гена была воссозданная копия вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), но пациенты не могут заразиться ВИЧ, говорит доктор Мортон Кован, педиатр клиники Университета Калифорнии, Сан-Франциско, кто был автором исследования. Прообраз – это ВИЧ, но все активные элементы удалены, делая его безопасным.

Этот вирус эффективно доставляет здоровую копию гена в клетки способом, не возможным ранее. Мы надеемся, что этот тип вируса безопаснее и эффективнее для генной терапии.

Генная терапия может сопровождаться риском развития рака, поскольку доставка IL2RG гена в клетки пациента может затронуть соседние гены, но врачи уверяют, что прототип ВИЧ был разработан так, чтобы блокировать активацию соседних генов.

Цель в том, чтобы предотвратить генную терапию от неконтролируемого развития лейкемии

На протяжении последних 20 лет ученые во Франции и Италии использовали подобный подход в лечении ТКИН, но при этом,  примерно у трети пациентов, возникала лейкемия, примерно через год после начала лечения. А в этот раз, случаев лейкемии нет ни у кого, сообщил Стивен Готшолк, руководитель отделения трансплантации костного мозга в госпитале Святого Иуды.

– Мы очень близки к осуществлению мечты, состоящей в том, чтобы полностью излечить таких пациентов, – сказал Авни Йоши, педиатр-инфекционист в клинике Майо, Рочестер, штат Миннесота. – Риск возникновения лейкемии – минимальный, однако, все равно необходимо дальнейшее наблюдение. Я буду полностью уверен в эффективности терапии после результатов 3-5 лет наблюдений.

Госпиталь Святого Иуды лицензировал терапию Mustang Bio, небольшой биофармацевтической компании, которая хочет направить свою генную терапию на рассмотрение мирового регулятора с данными этого исследования к концу 2021 года.

Генеральный директор компании, Менни Лихман, сказал, что он уверен в том, что Управление по контролю за качеством продуктов питания и лекарственных средств США выдаст разрешение для применения терапии до подтверждения результатов у других пациентов.

– Эти данные являются экстраординарными для каждого отдельного пациента, – сказал Лихман. – Это убедительная информация, которая, мы считаем, позволит Управлению дать «зеленый свет» данной терапии.

ДжейСиан Голден, рожденный в Лас Крусес, Нью Мехико, в 2016 году, был в числе первых мальчиков, получивших генную терапию. Благодаря скринингу новорожденных, ему был рано поставлен диагноз, хотя, это не облегчило новости для семьи.

– Врачи сказали мне, чем он болен, и я спросила – а что это такое? – сказала его двоюродная бабушка, Денни Хокинс, которая также является его опекуном. Они спросили, видела ли я фильм «Мальчик в пластиковом пузыре»?». Я сказала: «Да». И врачи ответили, что именно этим он и болен.

«Мальчик в пластиковом пузыре» – это фильм с участием Джона Траволты, снятый в 1976 году, на основе истории жизни Дэвида Веттера. Он родился в Техасе в 1971 году с ТКИН и прожил 12 лет благодаря жизни в стерильном боксе, защищавшем его от микробов, в основном в госпитале, но иногда и дома.

Десятилетия трогательная история Веттера представляла тяжелую судьбу детей с данным заболеванием, которое почти всегда поражает мальчиков и изредка, девочек.

– Новорожденные с данным расстройством имеют неработающую иммунную систему и без лечения диагноз ТКИН является смертельным, – сказала Мамкарц.

Как говорят исследователи, аллегенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток для ТКИН-Х1 нередко не восстанавливает иммунные клетки T, B, NK. В предыдущем исследовании генная терапия закончилась неудачно, B и NK клетки не восстановились, плюс у многих в течение года развилась лейкемия. Сейчас мы провели исследование на базе двух медицинских центров и научились эффективно использовать механизм транспортировки гена IL2RG в ДНК после низкодозной терапии. Никаких побочных эффектов на 1 и 2 стадии исследования не выявлено.

Перевод:
Издебская Екатерина
Захарова Юлия

Перспективы генотерапиии : Основы генетики : Все про гены!

     Генная терапия — замена дефектных (негативных) генов нормальными. Она включает также использование генов для лечения сахарного диабета и СПИДа. Вопрос о возможности лечения наследственных заболеваний возник сразу же, как только ученые разработали пути переноса генов в определенные клетки, где они транскрибируются и транслируются. Возник также вопрос: каких больных в первую очередь лечить – тех, которых больше или болезни которых более изучены? Большинство склонялось к тому, что генная терапия должна быть создана для тех болезней, о которых больше известно: известный пораженный ген, белок, ткани их локализации. Так, в частности, произошло с тяжелым иммунодефицитом, связанным с отсутствием в организме фермента аденозиндезаминазы (АДА). Вследствие дефицита АДА нарушается формирование у ребенка Т-и В-лимфоцитов и он становится совсем беззащитным перед бактериями и вирусами. На фоне больших финансовых затрат получено терапевтический эффект у больных детей вследствие введения им гена АДА. Однако таких детей ежегодно рождается несколько десятков. В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям по генотерапии болезней, которые поражают многих людей: гипертония, высокий уровень холестерина, диабет, некоторые формы рака и др.

     Учитывая то, что генотерапия связана с изменением наследственного аппарата, нужны особые требования при клиническом исследовании:
1) четкое знание дефекта гена и того каким образом формируются симптомы болезни;
2) воспроизведение генетической модели у животных;
3) отсутствие альтернативной терапии, или существующая терапия невозможна или неэффективна;

4) безопасность для больного.

При разработке генотерапии также решаются такие вопросы:
1) какие клетки необходимо использовать?
2) какую часть клеток необходимо вылечить, чтобы уменьшить или остановить прогрессирование болезни?
3) будет ли опасна сверхэкспрессия введенного гена?
4)  безопасно ли попадание реконструированного гена в другие ткани?
5) как долго будет функционировать измененная клетка?
6) будут ли атакованы новые клетки иммунной системой?

     Наследственная генотерапия является трансгенной и меняет все клетки организма. У человека она не используется. Ненаследственна (соматическая) генная терапия корректирует только соматические клетки, пораженные вследствие генетического дефекта. Ненаследственна генотерапия может помочь индивидууму, но она не улучшит состояние будущих поколений, потому что мутантный ген не изменен в гаметах.

     К сожалению, о большинстве наследственных болезней пока мало что известно. В тех случаях, когда известно, какие ткани поражены, введение нормального гена в них утруднено. Несмотря на это, медицинская генетика достигла значительных успехов в лечении отдельных заболеваний. При этом используются два подхода. Первый из них предусматривает выделение клеток из тела пациента для введения в них необходимого гена (генная терапия ех VIVO), после чего они возвращаются в организм больного. Как вектор используют ретровирусы, содержащие генетическую информацию в виде РНК. Ретровирус обеспечивается рекомбинантной РНК (РНК вируса + РНК копия гена человека. После поступления рекомбинантной РНК в клетку человека, например, в стволовую клетку красного костного мозга, происходит обратная транскрипция и рекомбинантная ДНК, несущая нормальный ген, попадает в хромосому человека.

    Так было проведено лечение указанного выше тяжелого иммунодефицита, вследствие отсутствия АДА, в нескольких детей. Параллельно они получили выделенный у коров фермент АДА как лечебный препарат. Используя как вектор аденовирус (АVV, ученые разработали метод генной терапии серповидно-клеточной анемии. По природным условиям АVV поражает только те клетки красного костного мозга, которые являются предшественниками эритроцитов. Функциональный ген β-Глобина ввели в АVV, а вирус перенес его в незрелые эритроциты. Последние наполняются нормальным гемоглобином и направляются в кровоток.

      Другой подход в генотерапии предусматривает использование вирусов, выращенных в лаборатории клеток и даже искусственных носителей для введения генов непосредственно в организм больного. Например, лишенный болезнетворных свойств аденовирус содержится во флаконе с аэрозолем. При вдыхании больным аэрозольной суспензии вирус проникает в клетки легких и приносит им функциональный ген муковисцидоза. Если клетки устойчивы к генетическим манипуляциям, ученые влияют на клетки, находящиеся рядом. Последние имеют влияние на дефектные по определенному геному клетки. Так, апробируется генная терапия мышей, у которых повреждена та же область мозга, что  и у больных с болезнью Альцгеймера. В фибробласты проникает ген фактора роста нервов. Эти клетки вживляются в разрез мозга и секретируют фактор роста, который необходим нейронам. Нейроны начинают расти и продуцировать соответствующие нейромедиаторы. Предполагается, что похожий тип генной терапии может быть использован для лечения болезни Гентингтона, болезни Паркинсона, депрессии и др.

     Определенные успехи достигнуты при использовании генной терапии в лечении злокачественных новообразований. Выделяется опухолевая клетка, в которую вводятся гены, кодирующие такие противораковые вещества иммунной системы, как интерфероны, интерлейкины. Введены заново в опухоль, клетки начинают продуцировать эти вещества, убивают и себя и окружающие злокачественные клетки.

Генная терапия доклад по биологии

Министерство образования РФ. Череповецкий государственный университет. Кафедра биологии и общей экологии. Доклад по биотехнологии. Генная терапия. Выполнила студентка Группы 1Б-51 Рябикова М.Г. Проверила преподаватель Петрова В.В. Череповец, 2003 Генная терапия. На всех этапах развития человечества люди пытались тем или иным способом лечить свои недуги, и эти способы менялись и развивались параллельно научному и технологическому прогрессу. К наиболее древним подходам медицины относится то, что сейчас называется лекарственной терапией. Стремительное развитие науки в ХХ столетии породило новые области медицинских воздействий. Методом лечения наследственных моногенных болезней должна стать генная терапия, однако лишь в самые последние годы появились реальные предпосылки для ее практического применения. Уже в ближайшем будущем генная терапия займет ведущее место в лечении многих болезней, считавшихся ранее неизлечимыми. Генная терапия – это метод введения фрагмента ДНК в клетки больного человека с целью замещения функции мутантного гена и лечения наследственных болезней. Желаемый эффект достигается либо в результате работы введенного гена, либо за счет частичного или полного подавления функции поврежденного или работающего с вредной для организма интенсивностью гена. Следует подчеркнуть, что генная терапия ставит целью не лечение генов, а заболевания организма с использованием генов. В конце 60-х годов было показано, что клетки животных и человека способны поглощать экзогенную ДНК и встраивать ее в свой геном, после чего проявляется работа введенных генов, в частности, в виде синтеза отсутствовавших ранее белков и ферментов. Были разработаны методы доставки ДНК в клетки с помощью вирусов и других носителей. Впервые попытка генной терапии в клинике была предпринята М. Клайном в 1983 году. Как правило, в качестве лечебного препарата используется отрезок ДНК, содержащий в своем составе избранный ген. Это может быть просто кусок ДНК, не обработанный никаким специальным образом. Часто его называют «голой ДНК», которую обычно вводят в комплексе с различными липидами, белками и другими носителями, иногда синтетическими. Но чаще всего ДНК помещают в состав специальных генетических конструкций Перечень наиболее распространенных приобретенных заболеваний – объектов генной терапии – насчитывает около трех десятков. 1. Сердечно-сосудистая система. Предотвращение тромбообразования – введение генов, препятствующих образованию тромбов. Восстановление сосудистой системы сердечной мышцы после инфаркта миокарда путем введения генов, продукты которых индуцируют процесс сосудообразования. 2. ВИЧ-инфекция. Обсуждается ряд подходов, один из которых основан на модификации генома Т-лимфоцитов и макрофагов под действием одного гена, продукт работы которого инактивирует функциональную матричную РНК вируса иммунодефицита. Предлагается вводить особые конструкции, чтобы блокировать работу генов тех или иных белков ВИЧ. 3. Артриты. В сустав вводят гены, продукты которых оказывают лечебный эффект. 4. ДНК-иммунизация. В организм вводятся генные конструкции, кодирующие белки, к которым необходимо получить иммунный ответ. 5. Заболевания кожи. Прямое втирание ДНК в волосяные фолликулы – эффективный и нетравматический путь для доставки в организм генетических конструкций. 6. Опухолевые заболевания. Введение в опухолевые клетки гены, продуцирующие такие белки, которые позволяют иммунной системы организма распознавать и уничтожать эти клетки. Введение в клетки вирусных генов, которые позволяют использовать с лечебными целями противовирусные препараты. Методы трансплантации тканей, например, костного мозга, также могут быть отнесены к категории генной терапии. 7. Сахарный диабет. Очищенные клетки поджелудочной железы здоровых доноров вводили больным внутривенно. Эти клетки задерживаются в печени, где продолжают вырабатывать инсулин. Все процедуры генной терапии, начиная с создания векторных конструкций и кончая их доставкой в организм больного, должны строго подчиняться общепринятым правилам безопасности, выработанным для генной инженерии. Однако проведение генетических манипуляций применительно к организму человека предъявляет особые требования к их безопасности. Дело в том, что любое введение в клетки организма человека генных конструкций, с какой бы целью оно не производилось, может иметь отрицательные последствия. Неконтролируемое встраивание в те или другие участки генома способно привести к нарушению функции любых генов, в том числе регулирующих клеточное размножение и иммунные реакции. Это может, в свою очередь, вызвать крайне нежелательные изменения в организме, включая образование раковых опухолей.

Генная терапия — клиника Мэйо

Обзор

Генная терапия включает изменение генов внутри клеток вашего тела с целью лечения или остановки болезни.

Гены содержат вашу ДНК — код, который контролирует большую часть формы и функций вашего тела, от увеличения роста до регулирования систем вашего тела. Гены, которые не работают должным образом, могут вызвать болезнь.

Генная терапия заменяет неисправный ген или добавляет новый ген в попытке вылечить болезнь или улучшить способность вашего организма бороться с ней.Генная терапия обещает лечить широкий спектр заболеваний, таких как рак, муковисцидоз, болезни сердца, диабет, гемофилия и СПИД.

Исследователи все еще изучают, как и когда использовать генную терапию. В настоящее время в США генная терапия доступна только в рамках клинических испытаний.

Продукты и услуги

Показать больше продуктов от Mayo Clinic

Почему это делается

Генная терапия используется для исправления дефектных генов, чтобы вылечить болезнь или помочь вашему организму лучше бороться с ней.

Исследователи изучают несколько способов сделать это, в том числе:

  • Замена мутировавших генов. Некоторые клетки заболевают из-за того, что определенные гены работают неправильно или больше не работают. Замена дефектных генов может помочь в лечении некоторых заболеваний. Например, ген p53 обычно предотвращает рост опухоли. Несколько типов рака связаны с проблемами с геном p53. Если врачи смогут заменить дефектный ген p53, это может привести к гибели раковых клеток.
  • Фиксация мутировавших генов. Мутировавшие гены, вызывающие болезнь, можно было отключить, чтобы они больше не способствовали заболеванию, или можно было включить здоровые гены, которые помогают предотвратить заболевание, чтобы они могли подавить болезнь.
  • Делает больные клетки более очевидными для иммунной системы. В некоторых случаях ваша иммунная система не атакует больные клетки, потому что не распознает их как злоумышленников. Врачи могут использовать генную терапию, чтобы научить вашу иммунную систему распознавать клетки, представляющие угрозу.

Риски

Генная терапия имеет некоторые потенциальные риски. Ген не может быть легко вставлен прямо в ваши клетки. Скорее, это обычно должно быть доставлено с использованием носителя, называемого вектором.

Наиболее распространенными векторами для генной терапии являются вирусы, потому что они могут распознавать определенные клетки и переносить генетический материал в гены клеток. Исследователи удаляют исходные гены, вызывающие болезнь, из вирусов, заменяя их генами, необходимыми для остановки болезни.

Этот метод представляет следующие риски:

  • Нежелательная реакция иммунной системы. Иммунная система вашего организма может воспринимать недавно занесенные вирусы как нарушителей и атаковать их. Это может вызвать воспаление, а в тяжелых случаях — органную недостаточность.
  • Нацеливание не на те ячейки. Поскольку вирусы могут поражать более одного типа клеток, возможно, что измененные вирусы могут заразить дополнительные клетки, а не только клетки-мишени, содержащие мутировавшие гены.Если это произойдет, здоровые клетки могут быть повреждены, что приведет к другим болезням или заболеваниям, например, к раку.
  • Инфекция, вызванная вирусом. Возможно, что после попадания в организм вирусы могут восстановить свою первоначальную способность вызывать заболевание.
  • Возможность вызвать опухоль. Если новые гены вставлены не в то место в вашей ДНК, есть шанс, что вставка может привести к образованию опухоли.

В США проходят клинические испытания генной терапии.S. находятся под пристальным наблюдением Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и Национальных институтов здравоохранения, чтобы гарантировать, что вопросы безопасности пациентов являются главным приоритетом во время исследований.

Что вас может ожидать

В настоящее время единственный способ получить генную терапию — это принять участие в клинических испытаниях. Клинические испытания — это научные исследования, которые помогают врачам определить, безопасен ли подход генной терапии для людей. Они также помогают врачам понять влияние генной терапии на организм.

Ваша конкретная процедура будет зависеть от вашего заболевания и типа используемой генной терапии.

Например, в одном виде генной терапии:

  • У вас может быть взята кровь или вам может потребоваться удаление костного мозга из тазовой кости с помощью большой иглы.
  • Затем в лаборатории клетки крови или костного мозга подвергаются воздействию вируса или другого типа вектора, который содержит желаемый генетический материал.
  • Как только вектор попадает в клетки в лаборатории, эти клетки вводятся обратно в ваше тело, в вену или в ткань, где ваши клетки принимают вектор вместе с измененными генами.

Вирусы — не единственные векторы, которые можно использовать для переноса измененных генов в клетки вашего тела. Другие векторы, изучаемые в клинических испытаниях, включают:

  • Стволовые клетки. Стволовые клетки — это клетки, из которых созданы все остальные клетки вашего тела. Для генной терапии стволовые клетки можно обучить в лаборатории, чтобы они стали клетками, которые могут помочь бороться с болезнями.
  • Липосомы. Эти жировые частицы обладают способностью нести новые терапевтические гены к клеткам-мишеням и передавать гены в ДНК ваших клеток.

Результаты

Возможности генной терапии многообещающие. Клинические испытания генной терапии на людях показали некоторый успех в лечении некоторых заболеваний, таких как:

  • Тяжелый комбинированный иммунодефицит
  • Гемофилия
  • Слепота, вызванная пигментным ретинитом
  • Лейкемия

Но на пути превращения генной терапии в надежную форму лечения стоит несколько серьезных препятствий, в том числе:

  • Поиск надежного способа переноса генетического материала в клетки
  • Ориентация на правильные ячейки
  • Снижение риска побочных эффектов

Генная терапия продолжает оставаться очень важной и активной областью исследований, направленных на разработку новых эффективных методов лечения различных заболеваний.

Клинические испытания

Изучите исследования клиники Mayo, посвященные тестам и процедурам, которые помогают предотвратить, выявлять, лечить или контролировать состояния.

29 декабря 2017 г.

Как лечат или управляют генетические заболевания ?: MedlinePlus Genetics

Многие генетические нарушения возникают в результате изменений генов, которые присутствуют практически в каждой клетке организма.В результате эти расстройства часто поражают многие системы организма, и большинство из них невозможно вылечить. Однако могут быть доступны подходы для лечения или контроля некоторых связанных признаков и симптомов.

Для группы генетических состояний, называемых врожденными ошибками метаболизма, которые возникают в результате генетических изменений, нарушающих выработку определенных ферментов, лечение иногда включает диетические изменения или замену определенного фермента, который отсутствует. Ограничение некоторых веществ в рационе может помочь предотвратить накопление потенциально токсичных веществ, которые обычно расщепляются ферментом.В некоторых случаях заместительная ферментная терапия может помочь компенсировать нехватку ферментов. Эти методы лечения используются для лечения существующих признаков и симптомов и могут помочь предотвратить будущие осложнения.

В отношении других генетических состояний стратегии лечения и ведения разработаны для улучшения определенных признаков и симптомов, связанных с расстройством. Эти подходы различаются в зависимости от расстройства и зависят от индивидуальных потребностей здоровья. Например, генетическое заболевание, связанное с пороком сердца, можно лечить хирургическим путем для устранения дефекта или трансплантацией сердца.Состояния, которые характеризуются дефектным образованием клеток крови, такие как серповидно-клеточная анемия, иногда можно лечить с помощью трансплантации костного мозга. Трансплантация костного мозга может позволить сформировать нормальные клетки крови и, если она сделана в раннем возрасте, может помочь предотвратить приступы боли и другие будущие осложнения.

Некоторые генетические изменения связаны с повышенным риском будущих проблем со здоровьем, таких как определенные формы рака. Одним из хорошо известных примеров является семейный рак груди, связанный с мутациями в генах BRCA1 и BRCA2 .Лечение может включать более частое обследование на рак или профилактическую (профилактическую) операцию по удалению тканей с наибольшим риском развития рака.

Генетические расстройства могут вызывать такие серьезные проблемы со здоровьем, что они несовместимы с жизнью. В самых тяжелых случаях эти состояния могут вызвать выкидыш пораженного эмбриона или плода. В других случаях пораженные младенцы могут родиться мертвыми или умереть вскоре после рождения. Несмотря на то, что для этих тяжелых генетических состояний доступно несколько методов лечения, медицинские работники часто могут оказать поддерживающую помощь, такую ​​как обезболивание или механическое дыхание, пострадавшему человеку.

Большинство стратегий лечения генетических нарушений не изменяют лежащую в основе генетическую мутацию; однако некоторые расстройства лечили с помощью генной терапии. Этот экспериментальный метод включает изменение генов человека для предотвращения или лечения болезни. Генная терапия, наряду со многими другими подходами к лечению и лечению генетических заболеваний, изучается в клинических испытаниях.

Новая технология CRISPR может произвести революцию в генной терапии, дав новую надежду людям с генетическими заболеваниями

В тот день, когда сбитая с толку толпа штурмовала здание Капитолия США, группа американских исследователей опубликовала в журнале Nature статью, ставшую важной вехой в генной терапии.

Глава Национального института здоровья США Фрэнсис Коллинз объединил усилия с профессором Гарвардского университета Дэвидом Лю и другими, чтобы бороться с прогерией, генетическим заболеванием, которое вызывает быстрое старение детей.

Достижение, успешно испытанное на мышах, стало возможным благодаря изобретению Лю технологии редактирования генов CRISPR второго поколения под названием «базовое редактирование». Благодаря этому исследователи в конечном итоге смогут исправить пожизненные генетические заболевания, в том числе прогерию, у людей.

Редкая, но разрушительная болезнь

Фрэнсис Коллинз, бывший руководитель проекта «Геном человека», много лет работал над прогерией до открытия.

Дети, несущие мутацию прогерии, обладают нормальным интеллектом, но демонстрируют ранние признаки общего старения, включая потерю волос и потерю слуха. К подростковому возрасту они кажутся очень старыми. Немногие доживают до 13 лет.

По оценкам, 400 детей во всем мире живут с прогерией.Официальное название болезни — синдром Хатчинсона-Гилфорда. Уэс Стаффорд / AP

В 2003 году лаборатория Коллинза обнаружила, что прогерия вызывается мутацией (которую можно назвать «орфографической ошибкой») в гене, кодирующем белок под названием ламин А. Ламин А играет структурную роль в ядре клетки.

Многие из нас несут мутации в различных генах. Но поскольку у нас обычно есть две копии генов (одна от нашей матери и одна от отца), у нас обычно есть по крайней мере одна хорошая копия, и этого обычно достаточно.

Но мутация прогерии у ламина А другая. Хотя там может быть хорошая копия, мутантная копия производит ядовитый продукт, который портит все, как гаечный ключ в работе. Этот тип мутации называется «доминантно-отрицательной мутацией».

В идеале решением было бы специально исправить мутантную копию с помощью CRISPR. С помощью этого инструмента редактирования генов ученые могут направить пару молекулярных «ножниц» в любую часть генома (ДНК). К сожалению, технологии CRISPR первого поколения — хотя и хороши для вырезания генов — не обладают хирургической точностью или эффективностью, необходимой для исправления мутации ламина А.


Читать далее: Объяснитель: что такое ген?


Осложнения при редактировании массовых ячеек

Ножницы

CRISPR хорошо умеют находить цель и резать, но реконструктивная операция, которая проводится после нее, остается на усмотрение клетки — и не гарантируется, что она произойдет в каждой клетке.

В лаборатории исследователи обычно могут исправить это, просто исправив несколько клеток, прежде чем выращивать их в чашке Петри для дальнейших исследований.

Но у людей нам нужно точно корректировать большинство, если не все, клетки. Было бы бессмысленно исправлять мутацию прогерии в пяти клетках пальца пациента, оставляя при этом остальную часть тела нетронутой.

Именно здесь работа Дэвида Лю над «базовыми редакторами» имеет решающее значение. Лю очень рано определил ограничения технологии CRISPR и начал разрабатывать молекулярные машины, которые могли делать больше, чем работать только как целевые молекулярные ножницы.

Он начал с встречающихся в природе ферментов, которые могут изменять один тип химической основы генетического кода на другой; например, ферменты, которые могут преобразовывать A (аденин) в G (гуанин) или C (цитозин) в T (тимин).

Форма двойной спирали ДНК поддерживается чередующейся сахарно-фосфатной основной цепью (по бокам). К каждому сахару на скелете прикреплено одно из четырех химических оснований: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Порядок этих основ определяет генетический код организма. Shutterstock

Лю затем модифицировал ферменты, чтобы сделать их более точными, и объединил их с CRISPR, чтобы создать гибридные белки, называемые «базовыми редакторами». Поскольку технология CRISPR хороша для считывания ДНК и поиска цели, она может эффективно доставить редакторы к гену, который необходимо изменить.

Важно отметить, что Лю намеренно разработал базовые редакторы, чтобы они меняли буквы, но больше не разделяли ДНК, как ножницы CRISPR. Это очень важно, поскольку разрезание ДНК увеличивает риск более крупных делеций хромосом, которые потенциально могут повредить клетки.


Читать далее: Проект устойчивости: поиск здоровых редких людей с генетическими мутациями болезней


Отличия мышей и людей

Коллинз, Лю и их коллеги знали, что им придется установить редакторы баз во все (или, по крайней мере, большинство ) клеток мыши с прогерией, чтобы вылечить ее.Для этого они использовали выдолбленные вирусы в качестве векторов доставки.

Они использовали вектор на основе адено-ассоциированного вируса или AAV. Как студенты, мы шутили, что AAV означает «почти вирус», поскольку это один из самых маленьких вирусов и не вызывает никаких известных заболеваний.

Коллинз и Лю упаковали частицы вируса AAV генами, кодирующими соответствующий фермент редактирования оснований, и доставили их мышам. Обработанные мыши по существу избежали болезни и стали неотличимы от здоровых мышей.

В этом видео Коллинз и Луи обсуждают свою работу по лечению прогерии у мышей.

Но, конечно, все это произошло с мышами — а люди больше. Мы не знаем, насколько сложно будет модернизировать этот механизм редактирования генов, чтобы он работал надежно у людей. Но в любом случае Коллинз и Лю сделали первый вдохновляющий шаг, продемонстрировав, что это возможно на мышах.

Инструменты CRISPR для редактирования баз — это мечта экспертов, приверженных генной терапии, и семей, страдающих такими заболеваниями, как прогерия.Работа на этом фронте только начинается. Но в эти мрачные времена пандемии это дает столь необходимую новую надежду.

Генная терапия генетических заболеваний человека? на JSTOR

Информация о журнале

Science, основанный Томасом А. Эдисоном в 1880 году и издаваемый AAAS, сегодня является крупнейшим в мире общенаучным журналом по тиражу. Публикуемый 51 раз в год, журнал Science известен своими высоко цитируемыми, рецензируемыми научными работами, своей особой силой в дисциплинах наук о жизни и отмеченным наградами освещением последних научных новостей.Интернет-издание включает в себя не только полный текст текущих выпусков, но и научные архивы, относящиеся к первому изданию Эдисона в 1880 году. В журнале Science Careers, в печатном и в Интернете, публикуются соответствующие статьи о карьере, публикуемые еженедельно, тысячи объявлений о вакансиях обновляются несколько раз в неделю. неделя и другие услуги, связанные с карьерой. В интерактивном научном мультимедийном центре представлены научные подкасты, изображения и слайд-шоу, видео, семинары и другие интерактивные функции. Для получения дополнительной информации посетите www.sciencemag.org.

Информация для издателей

AAAS, основанная в 1848 году, превратилась в крупнейшее в мире междисциплинарное научное общество, насчитывающее почти 130 000 членов и подписчиков. Миссия «продвигать науку, технику и инновации во всем мире на благо всех людей» вывела организацию на передний план национальных и международных инициатив. Глобальные усилия включают программы и партнерства по всему миру, от Азии до Европы и Африки, а также обширную работу в области прав человека с использованием геопространственных технологий для подтверждения нарушений.Программы по науке и политике включают в себя крупный ежегодный форум по политике в области науки и технологий, стипендии в рамках политики в области науки и техники в Конгрессе США и правительственных агентствах, а также отслеживание финансирования США для исследований и разработок. Инициативы в области естественнонаучного образования заложили основу для обучения на основе стандартов и предоставляют учителям инструменты поддержки в Интернете. Мероприятия по привлечению общественности создают открытый диалог с учеными по таким социальным вопросам, как глобальное изменение климата. AAAS также выступает в качестве зонтичной организации для федерации, состоящей из более чем 270 аффилированных научных групп.Расширенная серия веб-сайтов включает в себя исчерпывающие ресурсы по развитию карьеры. Для получения дополнительной информации посетите www.aaas.org.

Что такое генная терапия? | Факты

Генная терапия — это когда пациенту вводят ДНК для лечения генетического заболевания. Новая ДНК обычно содержит функционирующий ген для коррекции последствий мутации, вызывающей заболевание.

  • Генная терапия использует участки ДНК (обычно гены) для лечения или предотвращения заболевания.
  • ДНК тщательно отбирается, чтобы исправить действие мутировавшего гена, вызывающего заболевание.
  • Этот метод был впервые разработан в 1972 году, но до сих пор имел ограниченный успех в лечении заболеваний человека.
  • Генная терапия может быть многообещающим вариантом лечения некоторых генетических заболеваний, включая мышечную дистрофию и муковисцидоз.
  • Существует два различных типа генной терапии в зависимости от того, какие типы клеток подвергаются лечению:
    • Соматическая генная терапия: перенос участка ДНК в любую клетку тела, которая не производит сперматозоидов или яйцеклеток.Эффекты генной терапии не передаются детям пациента.
    • Генная терапия зародышевой линии: перенос участка ДНК в клетки, производящие яйцеклетки или сперматозоиды. Эффекты генной терапии будут переданы детям пациента и последующим поколениям.

Методы генной терапии

Есть несколько методов проведения генной терапии. К ним относятся:

Терапия по увеличению генов

  • Используется для лечения заболеваний, вызванных мутацией, которая не позволяет гену производить функционирующий продукт, такой как белок.
  • Эта терапия добавляет ДНК, содержащую функциональную версию утраченного гена, обратно в клетку.
  • Новый ген производит функционирующий продукт в достаточном количестве, чтобы заменить изначально отсутствующий белок.
  • Это успешно только в том случае, если последствия заболевания обратимы или не привели к длительному повреждению организма.
  • Например, это можно использовать для лечения нарушений функции, таких как кистозный фиброз, путем введения функциональной копии гена для коррекции заболевания (см. Иллюстрацию ниже).

Терапия ингибированием генов

  • Подходит для лечения инфекционных заболеваний, рака и наследственных заболеваний, вызванных несоответствующей активностью генов.
  • Цель состоит в том, чтобы ввести ген, продукт которого:
    • ингибирует экспрессию другого гена.
    • препятствует активности продукта другого гена.
  • В основе этой терапии лежит устранение активности гена, который стимулирует рост клеток, связанных с заболеванием.
  • Например, рак иногда является результатом чрезмерной активации онкогена (гена, стимулирующего рост клеток). Таким образом, устраняя активность этого онкогена с помощью терапии ингибирования генов, можно предотвратить дальнейший рост клеток и остановить развитие рака.

Убийство определенных клеток

  • Подходит для таких заболеваний, как рак, которые можно лечить путем уничтожения определенных групп клеток.
  • Цель состоит в том, чтобы вставить ДНК в больную клетку, которая заставит эту клетку умирать.
  • Этого можно достичь одним из двух способов:
    • вставленная ДНК содержит «суицидный» ген, который производит высокотоксичный продукт, убивающий больную клетку
    • вставленная ДНК вызывает экспрессию белка, который маркирует клетки, так что больные клетки подвергаются атаке естественной иммунной системы организма.
  • Для этого метода важно, чтобы вставленная ДНК была правильно нацелена, чтобы избежать гибели клеток, которые нормально функционируют.

Как осуществляется перенос ДНК?

  • Часть ДНК / гена, содержащая инструкции по созданию полезного белка, упакована в вектор, обычно вирус, бактерию или плазмиду.
  • Вектор действует как средство переноса новой ДНК в клетки пациента с генетическим заболеванием.
  • Попав внутрь клеток пациента, ДНК / ген экспрессируется нормальным механизмом клетки, что приводит к выработке терапевтического белка и лечению болезни пациента.

Иллюстрация, демонстрирующая перенос нового гена в ядро ​​клетки через вирусный вектор. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Проблемы генной терапии

  • Доставка гена в нужное место и его включение:
    • Крайне важно, чтобы новый ген достиг нужной клетки
    • Доставка гена не в ту клетку быть неэффективным и также может вызвать проблемы со здоровьем у пациента
    • , даже после того, как нацелена нужная клетка, необходимо включить ген.
    • Клетки
    • иногда препятствуют этому процессу, отключая гены, которые проявляют необычную активность.
  • Как избежать иммунного ответа:
    • Роль иммунной системы заключается в отражении злоумышленников.
    • Иногда новые гены, введенные с помощью генной терапии, считаются потенциально опасными злоумышленниками.
    • Это может вызвать у пациента иммунный ответ, который может нанести им вред.
    • Таким образом, перед учеными стоит задача найти способ доставлять гены без «уведомления» иммунной системы.
    • Обычно это делается с использованием векторов, которые с меньшей вероятностью вызывают иммунный ответ.
  • Убедиться, что новый ген не нарушает функции других генов:
    • В идеале, новый ген, введенный с помощью генной терапии, интегрируется в геном пациента и продолжает работать до конца его жизни.
    • Существует риск того, что новый ген вставит себя на путь другого гена, нарушив его активность.
    • Это может иметь разрушительные эффекты, например, если оно мешает важному гену, участвующему в регуляции деления клеток, это может привести к раку.
  • Стоимость генной терапии:
    • Многие генетические нарушения, на которые можно воздействовать с помощью генной терапии, встречаются крайне редко.
    • Поэтому генная терапия часто требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае. Это может быть эффективным, но также может быть очень дорогостоящим.

Эта страница последний раз обновлялась 19.12.2016

Генная терапия

Генная терапия

Генная терапия

Цистальный шиллинг
Авторские права 1998

Введение

Представьте себя родителем маленького ребенка, страдающего от Ужасная болезнь, которая, как теперь известно, передается по наследству.Это заболевание вызвано генами, которые вы и ваш партнер передается вашему ребенку. Теперь допустим, вы можете лечить это заболевание или может даже вылечить вашего ребенка от этой болезни, изменив, изменение или замена генов, вызывающих это заболевание, через процесс называется генной терапией. Ты это сделаешь? Я думаю большинство из нас ответил бы да.

Возможность помочь нашему ребенку несколько лет назад может не казалось возможным. Генетические исследования совершили гигантский скачок последнее десятилетие и сейчас идея генной терапии стала реальностью.Через генная терапия позволяет лечить и улучшать генетические заболевания и мутации. Теперь у нас есть знания и технологии для лечения мы, наши дети и будущие поколения.

Чтобы принять обоснованное решение, нужно знать о генах сама терапия. При принятии такого решения о том, использовать ли ген терапии или нет, было бы полезно понять технические аспекты генной терапии. Также важно понимать, как ген терапия лечит человека, что ее можно использовать для лечения, и предыдущие испытания и успехи использования генной терапии.Или человек может оказаться полезным узнать, как общество воспринимает генную терапию и общий консенсус относительно его использования. Получив все это знания, решение о том, следует ли использовать генную терапию, должно быть уверенным в себе.

Генная терапия и технические аспекты

Генная терапия — это средство лечения заболеваний, основанное на модификации выражение генов человека для достижения терапевтической цели. Ген терапия может быть использована при лечении смертельных изнурительных заболеваний и также может иметь потенциал для предотвращения болезней (Wilson, 20.10.97).Идея практики генной терапии для изменения экспрессия генов способами, которые были бы полезны для нас самих происходит из понимания генетической основы человеческого болезнь.

Целью генной терапии является исправление мутаций, произошло в ДНК наших живых клеток. Проще говоря, ДНК — это генетический материал, содержащий гены, пары нуклеотидов, кодоны и геномы. Чтобы «лечить человека» или исправлять ошибка, идентификация и местонахождение гена (ов), вызывающего проблема должна быть определена.

Ребенок наследует гены от своих родителей. Эти гены могут вызвать болезнь или отклонения от нормы. Каждый человек содержит примерно 150 000 отдельных генов (Wilson, 20.10.97). Эти гены помочь определить каждого человека как личность. Некоторые из этих генов у нас есть наследуемые называются дефектными генами. Каждый из нас носит около шести дефектных генов, но большинство из нас не знает об этом, если только кто-то в нашей семье страдает генетическим заболеванием (Biotech Применено, 1990 г.). Большинство из нас не страдают от вредного воздействия эти дефектные гены, потому что мы несем две копии почти всех гены, один от матери и один от отца.Исключение являясь генами, обнаруженными на мужских половых хромосомах. Самцы, имеющие только одна X и одна Y хромосома, несут только по одной копии генов на каждой хромосом. Обычно достаточно одного гена, чтобы избежать симптомов. большинства наследственных заболеваний. В случаях, когда вредный ген рецессивный, болезнь разовьется только в том случае, если мы унаследуем две копии того же рецессивного гена. В случае доминантных генов один ген сам по себе может вызвать заболевание (Biotech Applied, 1990).

Генная терапия основана на коррекции корня болезни, Корень болезни начинается с аномальных генов.Ненормальный ген (ы), который можно назвать дефектным или даже не присутствовать заменяется работающим геном (ами). Чтобы иметь возможность заменить ненормальный гена (ов), должны быть доступны специфические средства доставки, эффективный и безопасный. Разработан один метод, который использовался в несколько испытаний — доставка гена с помощью вектора. В вектор инкапсулирует желаемые гены для доставки в клетки. Многие используемые векторы представляют собой ослабленные или модифицированные версии вирусов. В вирус модифицируется путем удаления вызывающих болезнь компонентов вируса и вставки желаемых генов, которые будут терапевтическими для пациент.Модифицированный вирус не может реплицироваться в организме пациента, но может эффективно доставлять желаемый генетический материал. Другой способ доставка основана на синтетических векторах, в которых комплексы ДНК, липиды или белки образуются в частицах, способных эффективно переносящие гены (Уилсон, 20.10.97).

Есть две формы генной терапии, которые потенциально могут быть используется, соматическая генная терапия и генная терапия зародышевой линии. Соматический ген терапия включает манипулирование экспрессией генов в клетках, которые будет корректировать для пациента, но не унаследовать в следующий поколение.Терапия зародышевой линии включает генетическую модификацию половые клетки, которые передадут изменения будущим поколениям (Уилсон, 20.10.97).

Благодаря генной терапии многие люди страдают от нескольких потенциально можно вылечить и избавить от различных заболеваний их страдания, которые вызывают эти болезни. Генная терапия дает надежду в лечении людей, страдающих такими заболеваниями, как фенилкетонурия, сердечно-сосудистые заболевания, ADA, СПИД и многие другие (Wilson, 20.10.97). Первое применение генной терапии, проведенное в сентябре 1990 года, было на молодая девушка, страдающая АДА, редким генетическим иммунодефицитом заболевание, вызванное недостатком фермента аденозиндезаминазы.Этот болезнь была также болезнью печально известного «мальчика пузыря». Молодой девочку лечили каждые пару месяцев инфузией АДА генно-исправленные клетки с помощью вирусного вектора. Результаты были положительный. Девушка смогла посещать школу и участвовать в деятельность обычного ребенка в течение одного года после начального лечения (Грейс, январь-февраль 1998 г.).

Этические проблемы: общественные дебаты

Генная терапия может сделать возможным создание генетического чертежи нашего собственного вида и начинаем управлять будущим нашего собственная эволюция (Рифкин, май-июнь 1998 г.).Возможности гена терапии огромны. То, что мы можем достичь с помощью генной терапии, может быть спасением и созданием жизни. Генная терапия, как указывалось ранее, может лечить болезни и исправлять генетические ошибки в человеке и в будущие поколения. Другое использование может быть «создание и проектирование». частные лица. Эти достижения поднимают множество этических проблем для обоих. исследователи и широкая общественность.

Взгляды различаются в зависимости от того, какой вид генной терапии используется и что лечит терапия.Некоторые люди используют генная терапия для лечения генетических заболеваний и мутаций. В разногласия, кажется, больше между типами используемой генной терапии. Использование соматической генной терапии более широко распространено, чем использование зародышевой линии. терапия. Большинство людей считают, что человек имеет право изменить свое собственный генетический состав, но имеют неопределенные или неопределенные взгляды на то, или нет, они должны быть в состоянии изменить будущее своего потомства генетический состав и, следовательно, изменить будущие поколения. Другие, кто не уверены или против использования генной терапии, поднимают важный вопрос: «Мы играем в Бога?» Правильно ли манипулировать нашими генетическими макияж, мириться? Должны ли мы изменить то, как мы созданы? Бог дал нам мудрость и знания, необходимые для улучшения и продвижения мы сами.Линия, показывающая, следует ли использовать эту мудрость, такова: неясно. Поскольку мы «можем», значит ли это, что мы тоже «должны» (Брюс, 1996)? По этическим вопросам всегда будут возникать разногласия. наши индивидуальные убеждения. Другими проблемами общественности являются потенциальные риски, связанные с самой терапией, и вред, который она может вызвать людей и возможные воздействия на окружающую среду.

Личное мнение

Я считаю, что генная терапия — одно из самых удивительных достижений в медицина.Мысль о возможности исправить генетический ошибки и болезни, которые происходят в наших клетках, — это выдающийся. Мысль об устранении болезни очень важно для выживания нашего существования. Мысль о возможности лечить болезни с надеждой на излечение от таких болезней, как рак, СПИД, фенилкетонурия и т. Д. Следует рассматривать как «посланных Богом». Мои чувства становятся неясными, когда думают о возможностях использования гена терапии, чтобы улучшить себя в смысле создания «супер человек.»Я не думаю, что генная терапия должна использоваться, чтобы изменить наши индивидуальные характеристики, ибо эти характеристики делают нас отличаются друг от друга и более или

На

меньше не причинит нам боли или вреда. Хотя нам дали способности и знания для достижения таких успехов, я считаю, что линия необходимо нарисовать, чтобы определить, насколько далеко.

Что касается моих взглядов на соматическую терапию и терапию зародышевой линии, то в целом я чувствую положительно по вопросу соматической генной терапии. Что касается зародышевой линии терапии, я чувствую, что у нее есть потенциал быть очень этично разрушительный.В том смысле, что в семье есть наследственное заболевание, которое очень разрушительно, и это заболевание можно предотвратить от влияя на будущие поколения, я чувствую, что использование зародышевой терапии было бы полезно. Если бы вы могли исправить ужасный дефект или болезнь это передается по наследству из поколения в поколение, почему бы не исправить это? Что касается управлять будущим внешним видом ваших детей или интеллекта, похоже, это выходит за ту черту, которую нужно провести. Я верю, что Бог создал нас как индивидуумов, генетические ошибки и болезни, с которыми мы родились, добавляют к этой индивидуальности.Хотя я чувствую чтобы Бог понял, что мы не хотим страдать от этих генетических неудачи, поэтому понимание наших усилий лечить и, надеюсь, вылечить себя.

В заключение отметим, что с годами наши технологии значительно улучшились. во многих отношениях, генная терапия является лишь одним из многих удивительные достижения. Генная терапия может лечить, создавать, и, возможно, быть разрушительными для тех, кто получает терапию. Многие еще предстоит провести дополнительные испытания и исследования, чтобы гарантировать его безопасность. и эффективность.Возможности генной терапии, возможно, бесконечный. Решения о том, насколько далеко могут быть расширены возможности, должны быть принято решение и, следовательно, быть преобразовано в законы, чтобы защитить мы и будущие поколения. Преимущества использования гена терапию не следует упускать, поскольку она может мы свободны от болезней и, таким образом, будем иметь значение в жизни и смерть наших близких и нас самих.

Список литературы

Прикладная биотехнология. Генная терапия — обзор.Биотехнологическая промышленность Организация, 1990 г. Получено из WWW 3 сентября 1998 г .: http: //www.gene. ru / AE / AB / IWT / Gene_Therapy_Overview.html

Брюс, Дональд М. Моральные и этические вопросы в генной терапии. Общество, религия и технология (Церковь Шотландии), 1996. Получено из WWW 18.09.98: http://webzone1.co.uk/w ww / srtproject / genthpy1.htm

Грейс, Эрик С. Лучшее здоровье с помощью генной терапии. Футурист Январь-февраль 1998 г., v32, n1, p39 (4). Получено через Pals.

Рифкин, Джереми.Окончательная терапия. Тиккун май-июнь 1998 г., версия 1, n3, p33 (7) Получено из WebPals 06.10.98.

Уилсон, Джим. Институт генной терапии человека. Последнее изменение: 20.10.97. Получено из WWW 03.09.98: http: //www.med.upenn.edu /ihgt/info/whatisgt.html


Список сочинений учащихся

Домашняя страница курса


Список сочинений учащихся

Домашняя страница курса

Что такое генная терапия? | FDA

Генная терапия человека направлена ​​на изменение или манипулирование экспрессией гена или изменение биологических свойств живых клеток для терапевтического использования 1.

Генная терапия — это метод, изменяющий гены человека для лечения или излечения болезни. Генная терапия может работать по нескольким механизмам:

  • Замена болезнетворного гена здоровой копией гена
  • Инактивация болезнетворного гена, который не функционирует должным образом
  • Введение в организм нового или модифицированного гена для лечения болезни

Продукты генной терапии изучаются для лечения заболеваний, включая рак, генетические заболевания и инфекционные заболевания.

Существует множество видов продуктов для генной терапии, в том числе:

  • Плазмидная ДНК: Циркулярные молекулы ДНК могут быть генетически сконструированы для переноса терапевтических генов в клетки человека.
  • Вирусные векторы: Вирусы обладают естественной способностью доставлять генетический материал в клетки, поэтому некоторые продукты генной терапии получают из вирусов. После того, как вирусы были модифицированы, чтобы лишить их способности вызывать инфекционное заболевание, эти модифицированные вирусы можно использовать в качестве векторов (носителей) для переноса терапевтических генов в клетки человека.
  • Бактериальные векторы: Бактерии можно модифицировать, чтобы предотвратить их возникновение инфекционных заболеваний, а затем использовать в качестве векторов (носителей) для переноса терапевтических генов в ткани человека.
  • Технология редактирования генов человека: Цели редактирования генов — разрушить вредные гены или восстановить мутировавшие гены.
  • Продукты клеточной генной терапии, полученные от пациента: Клетки удаляются из организма пациента, генетически модифицируются (часто с использованием вирусного вектора), а затем возвращаются пациенту.


Продукты генной терапии — это биологические продукты, регулируемые Центром оценки и исследований биологических препаратов (CBER) FDA. Клинические исследования на людях требуют подачи заявки на исследуемый новый лекарственный препарат (IND) до начала клинических исследований в Соединенных Штатах. Для маркетинга продукта генной терапии требуется подача и одобрение заявки на получение лицензии на биологические препараты (BLA).


Долгосрочное наблюдение после администрации продуктов генной терапии человека; Руководство для промышленности, январь 2020 г.

  • Текущее содержание с:

.

Написать ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.