Рекомбінантна ДНК (recombinant dna)

Рекомбінантна ДНК (recombinant DNA)

Рекомбінантна ДНК (recombinant DNA): ДНК. отримана в результаті об'єднання молекули векторної ДНК. здатної до реплікації в певній клітині-хазяїні. з ДНК, що кодує продукт, синтез якого бажано здійснити в цій клітці-хазяїні. Вектори для отримання рекомбінантних ДНК можуть бути плазмідами. вірусами або штучними хромосомами на основі дріжджових або тварин хромосомних елементів. Існує великий набір різних систем, що дозволяють здійснювати експресію гетерологічних генів в бактеріях, дріжджах та інших організмах, включаючи клітини людини.

Створювані генними інженерами рекомбінантні ДНК називають також химерними. Вони були створені для найрізноманітніших цілей, в тому числі і для целенаправленого впливу на ВІЛ. Число наукових робіт в цьому напрямку дуже велике (рис. 35).

Одна з випробуваних схем з використанням химерних ДНК полягала в наступному (рис. 35А). До гену, що кодує білок-рецептор CD4. "Підшили" інший ген, який забезпечує синтез рослинного білка рицину. Рицин ще в середні століття використовувався в якості сильної отрути. Потрапляючи в клітину, він блокує синтез білка в цитоплазмі, тим самим вбиваючи її. Після внесення в клітини такої рекомбінантної ДНК в кінцевому підсумку відбувається утворення кодованого їй химерного білка. Та його частина, яка відповідає білку-рецептора, забезпечує строго специфічне зв'язування химери з клітинами, на поверхні яких міститься вірусний білок CD4. Інша ж являє собою отруту рицин і знищує клітини, з якими зв'язується химерна молекула. Таким чином, одна частина химери забезпечує спрямований пошук в організмі клітин, заражених вірусом, а інша її частина вбиває їх. Схема досить проста і ефективна. Як "вбивці" можна використовувати не тільки ген рицину, а й деякі інші гени.

Інший підхід до боротьби з ВІЛ-інфекцією заснований на здатності деяких вірусних білків (Tat і Rev), надзвичайно важливих для розмноження ВІЛ в клітинах, специфічно зв'язуватися з певними ділянками молекули вірусної РНК (рис. 35Б). Для того, щоб запобігти цьому життєво важливий процес, було запропоновано вводити в інфіковані клітини штучно синтезовані РНК, що містять ділянки зв'язування з вірусними білками. Вірусного білку все одно, з чим зв'язуватися - з вірусної РНК або точно такий же "копією", сконструйованої искусствено. Додана в клітку в великій кількості, "копія" грає в даному випадку роль "пастки": якщо її багато, білок вірусу буде зв'язуватися переважно з нею, а не з РНК вірусу, і, в результаті цього, ВІЛ перестане розмножуватися.

Теоретично описані підходи виглядають дуже привабливо. І, як показали проведені випробування, в ізольованих клітинах вони працюють дуже добре. Однак немає надійних способів доставки і забезпечення довгого функціонування химерних "конструктів" в цілому організмі.

З'явилося повідомлення про створення ще однієї "химери" проти ВІЛ на основі антиретровірусного препарату енфервіртід.

Енфервіртід є короткий фрагмент білка gp41 ВІЛ. який, незважаючи на те, що він ніби як "рідний", перешкоджає вірусу "зливатися" з кліткою. На основі ретровірусу мишей сконструювали химерний вірус, який здатний в клітинах людини виробляти такий короткий фрагмент білка ВІЛ і "виставляти" його на поверхні клітин, заражених химерним вірусом. В результаті ВІЛ не може проникати в клітини навіть при наявності в них усіх рецепторів і корецепторів. Таким чином, фрагмент вірусного білка виступає в якості "щита" проти цілого вірусу. Дуже важливо, що захист спрацьовує на самому початковому етапі інфікування клітини. Адже коли вірус вже проник в неї, з ним боротися практично неможливо. Розпочаті в клініці випробування нової "химери", за твердженням дослідників, дали дуже обнадійливі результати.