Биология | Гендік терапияның классификациясы

1. Гендік терапияның классификациясы.

Ұзақ уақыт бойы медициналық генетика адамдағы тұқым қуалайтын аурулардың генетикалық негізін анықтаумен айналысты. Жаңа туған нәрестелердің және ұрықтың мұндай ауруларын анықтау үшін диагностикалық тесттер құрастырылды және осы тесттердің нәтижесі бойынша мұндай ауруларға шалдығу мүмкіндігі көп отбасыларда генетикалық сұхбаттар жүргізілді. Бұл сұхбат бойынша отбасыларға кейін олардың ұрпақтарында осы аурулар көрініс беруі мүмкін екендігі түсіндірілді. Сонымен қатар бұл адамдарға кей жағдайда медициналық терапия, қан ауыстыру, диета ұстау сияқты алдын алу шаралары арқылы ауруды жеңілдету мүмкіндіктері болды.
Организімнің қалыпты жұмысын өзара байланысқан көтеген гендер қамтамасыз етеді, және олардың біреуінің өзіндегі мутацияның соңы әртүрлі болады. Сонымен, бірге ферменттің активтілігінің өзгеруі нәтижесінде клетканың қалыпты дамуы үшін қажетті таксинді субстраттың мөлшерден артық болып кетуі, қосылыс тапшылығы-мутация д.а. Сонымен қатар бір ұлпадағы геннің мутациясы басқа бір ұлпа үшін қауіп төндіруі мүмкін. Мысалы: фенилаланнің түсінуге айналуын тоқтататын бауыр ферменті фенилаланиндегидроксиларның гендік мутациясы нерв жүйесіне кері әсер етеді (ақыл-ес жетілмей қалады). Бұл туа пайда болатын ауру-фенилкетанурия еврейлерде 10000-ның бірінде кездеседі. Сонымен қатар бүкіл организмді қамтып алатын мутация да болады: бұлшықет, көз, бауыр, сүйек, бүйрек, жүрек, нерв жүйесі, тері, ми, асқазан, қан айналу жүйесі. Нәрестелерде қанның биохимиялық спецификалық анализін жасау арқылы анықталатын фенилкетонурия ауруына қарсы аланинсіз диетаны қолданады. Белгілі бір белоктың ауытқуы нәтижесінде пайда болған ауруларды жеңілдету үшін осы белоктың функциональды түрін (иммундық жауап туғызбайтын) тамыр арқылы енгізеді. Мұндай «орынбасу» терапиясын немунотапшылық туғызған гемофилия (SCID – ағыми. server combined inmunodeficiency) және Гош ауруларын емдеуде қолданады. Ал кейде сүйек кенігінің және басқа мүшелердің трансылантациясы қолданылады.Өкінішке орай мұндай күрделі емдеулер адамның тек басқа шығар жолы жоқ жағдайында ғана жүргізіледі және адамның өмірі тек біраз уақытқа ғана созылады. Және мұндай адамдардың азы ғана қартайып өледі және балалы бола алады. Көп жағдайда емдеуді бірталай рет қайталауға тура келеді, ол қымбатқа түседі әрі ұзақ, сондықтан да терапияның жаңа түрлерін ойлап табу қажет.
Бактериялар трансформациясының негізі ашылғаннан кейін, осы әдісті пайдаланып тұқым қуалайтын ауруларды емдеуге ғалымдар қолға алды. 1990ж. Инотерапияны пайдаланып, екі қызда SCID-ні емдеу шаралары басталады. Емдеу басталғаннан кейін төрт жылдан кейін қыздардағы SCID симптомдары жеңілдегені анықталды. Бұл гендік терапияның еш зиянсыз екендігін көрсетті, және осы зерттеулер көптеген ауру адамдарға ұсыныла басталады. Жаңа пайда болған емдік препараттар емделуге қолданылуы үшін төрт қатаң тексеруден өтуі керек:
1. Көптеген эксперименттерден, (in vitro жағдайында өткізілген және лабараториялық жануарларға) өтуі керек.
2. І. Фаза препараттық қауіпсіздігі біраз (6-10)ауру адамға жүргізлуі керек.
3. ІІ фаза. Жүргізілген емнен нәтиже шағатындығы дәлелденуі керек.
4. ІІІ фаза. Әрбір этапта алынған нәтижелер заңды түрде бекітілуі керек.

Сомалық клетканың гендік терапиясы әлі ғана алғашқы қадамдарың жасап жатқандығына қарамастан көптеген тұқым қуалайтын ауруларға жауап алынды. Гендік терапияны үлкен екі категорияға бөлуге болады:
1) in vivo 2) ex vivo гендік терапиялары деп.

2. Ex vivо гендік терапиясы.

Еx vivo гендік терапиясы келесі сатылардан тұрады.

1. Ауру адамнан клеткаларды бөліп алу.
2. Керек генді басқа клеткаға көшіру арқылы генетикалық ауытқуды жөндеу.
3. Генетикалық «жөнделген» клеткаларды таңдау және өсіру.
4. Бұл клеткаларды ауруға трансплантациялау.

Аурудың өз клеткаларын қолдану трансплантациядан кейін иммундық жауап тумайтындығына кепілдік береді.
Еx vivo гендік терапияда қолданылатын гендерді көшіру эффективті болуы керек, ал «терапиялық» ген қалыпты және үздіксіз экспрессиялануы керек, бұған тышқанның ретровирусы негізінде алынған веккторлар жауапты. Бірақ ретровирустар кері жақтары да бар олар клетканың (злокачественные) зиянды тронсформалцясына әкеледі де.
Ex vivo гендік терапиясының көбінесе сүйек кемгі тракенлантациясын тұқым қуалайтын ауруларын емдету мақсатда жасататын аурулар үшін мүмкіншілігі көп. Мысалы: егер гендік мутация макрофагтардың қызметін бұзған жағдайда егер сүйек кемігі трансплантаусиясы жасалса, онда реципиентке компонентті макрофогтарды қамтамасыз етеді.
Гендік инжинерияның тотипотентті клеткаларының модификациясы трансылантациясы аурудың жоғалтқан клетка түрін және ген өнімін қайта қалпына келтіру үшін ех vivo гендік терапиясының басты әдісі бола алады. Мысал ретінде таксиндік қызметі В және Т-клеткаларының өліміне және ауыр иммунотопшылыққа душар ететін қан құрамындағы аденозин мен дезоксирибозаның мөлшерінің артуы- АДА ауытқуын алуға болады. В және Т-лимфоциттер тотипотентті клеткалардан пайда болатындықтан, АДА функциональді геніне соңғы көшіру ауруға келесі енгізгенде қандағы аденозин мен дезоксиаденозин төмендеуін іске асырады және В және Т-лимфоциттерінің бұзылуын тоқтатады. Бұл клеткаларды аурудың өзіне немесе іздеп табу өте қиын ұқсас донорынан алуға болады.
Өкінішке орай тотипотентті клеткаларды сүйек кемігінен алу және өсіру өте қиын АДА тапшылығынан туған SСDІ-ді ex vivo гендік терапиясында зерттеулерін ретровирусты векторлар көмегімен модификацияланған аутологиялық Т- клеткаларға жүргізді, ex vivo гендік терапиясы терапиялық белок түзетін модификацияланған генетикалық клеткалардың трансплантациясына негізделген. Аурудың өз клеткаларын пайдалану оның қабылдамау мүмкіндігін төмендетеді, бірақ ех vivo гендік терапиясының мүмкіншіліктерін шектейді.

3. In vivo гендік терапиясы.

In vivo гендік терапиясы міндеті аурудың белгілі бір мүшесіне «терапевник» гендерді тасмалдау болып табылады. Ретровирусты векторлар нысанның тек бөлінетін клеткаларына ене алады, бірақ гендік терапия бағытталған көптеген ұлпаларда клетка бөлінбейді. Сондықтан да «терапиялық» гендік тасмалдау жүйесінде әртүрлі вирусты немесе вируссыз векторлар жасап шығарылады.
200-ден астам ауру адамға жүргізілген кленикалық зерттеулер ретровирстар векторлар бойынша репликация ауытқулары ешқандай кері әсер бермейтіндігін анықтады.
Аденовирустар адамдардың бөлінбейтін клеткаларын инфекциялайды және тірі вокцина аяқты қолданылады. Бұл аденвирустарды нысана клеткасына тән жеткізуде ерекше етеді.
Кейбір аурулар (рак, қабыну, вирусты және паразитті инфекциялар) қалыпты белок гиперөнімімен байланысты. Мұндай ауруларды емдеуде олигонукмотидтерді қолданған «терапевтік» жүйелер қолданылады.
Вектор – деп бөтен генетикалық материалды клеткаға (реципиенттің) тасмалдауға қабілетті ДҢҚ молекуласын айтамыз. ДҢҚ молекуласын векторсыз мысалы бактериялық клеткаға енгізсе, онда оларды бактериалық ферминттер ыдыратып жібереді.

4. Қазіргі кездегі адамның кейбір моногенді ауруларын емдеу әдістерінің қолданылуы.


Гендік өнім Аурулар және оның симитомдары
Кездесу жиілігі
Емдеу
Нәтиже

1.Фенилаланингидроксилаза Фенилекетонурия. Нәресте қанында фенилаланиннің артуы, ақыл-ес кемістігі. 1:10000 Фенилаланинді шығарып тастаған диета Ерте диагностикада және үздіксіз емдеу жүргенде - әлде қайда жақсы .


2. Аденозиндезаминаза Ауыр имунотапшылық (SCID). Т,В –мемфоциенттерін айырылу. 1:1000000 Сүйек кемігітранслаттциясы, аденозиндезаминазаны егу. Аурудың жағдайы жақсарды.


3. Глюкоцереброзидаза Гоше ауруы. Макрофагтағы глюкоцероб-ц жиналып қалуы. 1:2500 (еврейлерде) еврей еместерде сирек Антибиотек, гликоцероб-ді енгізу, трансплантация өмір сүру мүмкіндігі ұзарады, ауыстыру жағдайында вирусты инфекция мүмкін


4. - антитрипсин Эмфизема. Тыныс жолдары жарақаты, буыр 1:3500 Орынбасу терапиясы; экологиялық факторлардың әсерін жою. Ауру жайырақ дамиды.

Веторларды эксперименттік жолмен құрастырады және оларға мынандай талаптар қойылады:
1) вектор клетка ішіне өзімен бірге бөтен генді алып кірген соң, көбейе алуы керек, сонда ғана ол кемсі ұрпаққа тұқым қуалай алады.
2) құрамында рестриктазалар танып, үзе алатын нуклеотидтер тізбегі болуы керек.
3) оның бір немесе бірнеше таубалған гендері болуы керек.
4) Вектордың клетка ішіндегі көшірмелері жеткілікті болуы керек. Векторлардың түрлері: векторлар, фагтық векторлар, космидтер, фазмидалар. ....