Генна діагностика та генна терапія 1

Генна діагностика має велике майбутнє в експрес-діагностиці інфекційних хвороб. На ранніх етапах інфекції, коли АТ в організмі ще не вироблені, діагностика заснована на ідентифікації Аг, в тому числі специфічних генів збудника. Для цього виявлення найбільш часто застосовують методи гібридизації та ампліфікації ДНК (див. Також розділ 11).

Види генної терапії

В даний час розроблені три основних види генної терапії, що розрізняються за способом доставки вектора в уражені клітини.

Генна терапія exvivo. Уражені клітини виділяють з організму пацієнта, інкубують з вектором, після чого генно-інженерні (генетично змінені) клітини вносять в організм. Найбільш часто метод застосовують щодо клітин крові. Це пов'язано з простотою їх виділення і подальшого зворотного введення.

Генна терапія insitu. У цьому випадку вектор вводять безпосередньо в уражені тканини. Наприклад, пацієнтам з муковісцидозом аденовірусні вектори доставляють безпосередньо в трахею і бронхи; до деяких пухлини безпосередньо ін'єктують вектор, що несе цитокін або токсин; в м'яз хворого, який страждає м'язовою дистрофією, виробляють ін'єкцію вектора, що несе ген дистрофина.

Генна терапія invivo - вектор вводять в кровотік. До теперішнього часу на практиці цей метод не застосовували, однак метод простий і зручний, тому його вважають найбільш перспективним.

Як було зазначено вище, для перенесення відповідних генів в клітку використовують різні вектори [від лат. vector. переносник]. Основна проблема при їх розробці - подолання імунологічного бар'єру реципієнта, що захищає організм від різних зовнішніх впливів, в тому числі і від впровадження чужорідної ДНК в геном клітин. У цьому плані особливий інтерес представляють віруси, так як з усіх відомих агентів лише вони здатні більш-менш успішно інтегрувати генетичний матеріал в геном клітин людини. Тому всі зусилля фахівців генної терапії на даний момент сконцентровані в області генної інженерії вірусів, що застосовуються в якості векторів, що доставляють терапевтичні гени в клітини організму хворого.

Вектори на основі РНК -ових вірусів. РНК-геномні віруси легко інтегрують в геном клітини-господаря, тим самим забезпечуючи довготривалу експресію необхідного гена. Для створення генно-терапевтичних векторів найбільш перспективні ретровіруси. З їхньою участю проведено близько 60% всіх клінічних спроб генної терапії.

Ретровіруси відносно нешкідливі для людини, виключаючи, звичайно, ВІЛ і T-лімфотропні віруси людини. Найбільш часто в якості вектора застосовують вірус лейкемії мишей. При розробці векторів з їх складу повністю виключають гени, що кодують синтез продуктів, що забезпечують репродукцію. Кодирующая ємність трансгенів у складі ретровірусних векторів НЕ перевищує 8000 пар основ нуклеїнових кислот.

Основні проблеми застосування РНК-вірусних векторів - ефективна доставка генетичного матеріалу в клітини, підтримка довгострокової експресії і трансдукція неделящихся клітин (більшість РНК-векторів нездатне до ефективного переносу трансгенів в покояться клітини). Однак нездатність ретровірусів до трансдукції лежать клітин в конкретній ситуації може опинитися і вигідною, наприклад, в генній терапії гліобластом (злоякісні пухлини мозку). Ідея їх застосування полягає у виборчій трансдукції клітин, які діляться в осередку ураження - пухлинних клітин і клітин судин; нервові клітини не діляться і тому не служать мішенню ретровірусних векторів.

Вектори на основі ДНК -геномних вірусів. Вектори, створені на основі ДНК-вірусів мають бЏльшімі розмірами в порівнянні з РНК-геномних вірусами і тому, можуть вміщати фрагменти ДНК (трансгени) довжиною до 35 000 пар основ.

• Аденовірусні вектори. На основі аденовірусів створюють вектори для генної терапії in situ муковісцидозу і злоякісних пухлин. Аденовірусні вектори здатні до високоефективної трансдукції великого спектра клітинних типів людини, включаючи неделящиеся клітини. На особливу увагу заслуговують вектори на основі аденоасоційованого вірусу. Аденоассоціірованних вірус - непатогенних вірус, широко поширений у людини (АТ до його Аг виявляють у 80% людей). Вірус стежці до певної частини геному - він інтегрується переважно з коротким плечем хромосоми 19. У експериментах показана ефективність векторів, створених на основі аденоасоційованого вірусу, в трансдукції клітин мозку, скелетних м'язів і печінки.

• Інші ДНК-геномні віруси. Серед інших ДНК-вірусів щодо часто застосовують вірус простого герпесу (ВПГ), що виявляє тропність до нервової тканини (відповідно використовують для трансдукції клітин мозку).

Невірусні вектори (молекули ДНК з властивостями транспозони або вставних послідовностей) менш поширені, ніж вектори на основі вірусів. Проте, невірусні вектори володіють багатьма перевагами, такими як безпека і простота конструювання. Шляхом констрірованія синтетичної системи по доставці генів всередину клітини можна уникнути небезпеки продукування рекомбінантного вірусу або інших токсичних ефектів.

Перспективи генної терапії

Незважаючи на низьку ризик розвитку побічних реакцій, пов'язаних з генною терапією, ефективність переносу генів і їх подальшої експресії в клітинах залишається невисокою. Останнє пов'язано зі складнощами чіткої ідентифікації генів, що кодують синтез тих чи інших білків; труднощами їх виділення і підбору відповідних векторів. Тому що проводяться в даний час клінічні експерименти можна визначити як початкові стадії випробувань генної терапії. утягують дуже обмежене число пацієнтів. Виходячи з цього, методи корекції генетичних «збоїв» необхідно розробляти стосовно до важких захворювань (злоякісні пухлини, успадковані хвороби, синдром набутого імунодефіциту (СНІД), аутоімунні розлади, ішемічна хвороба серця). Проте, накопичення інформації про генної терапії і неправильні уявлення про невисокому ризику розвитку побічних реакцій створюють небезпечні передумови для впровадження методів генної терапії в лікування патологічних станів, безпосередньо не загрожують життю хворого, корекції косметичних дефектів і поліпшення загального стану організму. Наприклад, методи генної терапії застосовні до лікування облисіння, а трансдукція гена гормону росту може привести до зростання організму, гена дистрофина - до нарощування м'язової маси. До таких фривольним спробам застосування генної терапії слід підходити вкрай обережно - більшість вчених і лікарів сходяться на думці, що посягання на геном людини на даний момент припустимі лише в крайніх випадках, якими є загрозливі для життя стани. Медичне співтовариство не може бути абсолютно впевнена у відсутності у генної терапії віддалених негативних ефектів. З цих же причин, не слід застосовувати генну терапію щодо статевих клітин.

· Вчення про інфекцію

У цьому розділі розглянуто питання, що характеризують патогенність і вірулентність мікроорганізмів, фактори їх патогенності і вірулентності, особливості перебігу інфекційного процесу і епідеміології інфекційних хвороб.