WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Генная терапия с использованием аденовирусного вектора. В некоторых случаях аденовирус вставляет новый ген в клетку. Если лечение успешно, то новый ген будет производить функциональный белок, что приводит к выздоровлению

Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток[1] человека в целях лечения заболеваний[2]. Это новая и бурно развивающаяся область, ориентированная на исправление дефектов, вызванных мутациями (изменениями) в структуре ДНК, поражением ДНК человека вирусами[3] или придания клеткам новых функций.

Развитие концепции генотерапии

Концепция генотерапии, по-видимому, появилась сразу после открытия явления трансформации у бактерий и изучения механизмов трансформации клеток животных опухолеобразующими вирусами. Такие вирусы могут осуществлять стабильное внедрение генетического материала в геном клетки хозяина, поэтому было предложено использовать их в качестве векторов для доставки желаемой генетической информации в геном клеток. Предполагалось, что такие векторы могут в случае необходимости поправлять дефекты генома.

Реальностью генная коррекция соматических клеток стала после 1980-х годов, когда были разработаны методы получения изолированных генов, созданы эукариотические экспрессирующие векторы, стали обычными переносы генов у мышей и других животных.

Исторически генная терапия нацеливалась на лечение наследственных генетических заболеваний, однако поле её применения, по крайней мере теоретически, расширилось. В настоящее время генную терапию рассматривают как потенциально универсальный подход к лечению широкого спектра заболеваний, начиная от наследственных, генетических, и заканчивая инфекционными.

История генной терапии

1970-е и ранее

В 1972 Фридман и Роблин опубликовали статью в Журнале Science под заголовком "Генная терапия для генетических болезней человека?"[4] Роджерс (1970) предложил заменять дефектный ДНК у тех кто страдал от генетических дефектов.[5]

1980-е

В 1984 была разработана система ретровирусного вектора способная эффективно вставлять инородные гены в хромосомы млекопитающих.[6]

1990

Первое разрешенное в истории США клиническое исследование генной терапии было проведено 14 сентября 1990 в Национальном институте здоровья (NIH), под руководством Вильяма Андерсона.[7]. Четырехлетняя Ашанти ДеСильва получила лечение от тяжелого генетического дефекта сложного комбинированного иммунодефицита, связанного с недостатком фермента ADA. Во взятой у пациента крови дефектный ген был заменен на функциональный вариант. Это привело к частичному восстановлению иммунной системы Ашанти. Она временно стимулировала производство недостающего фермента, но не порождало новые клетки с функциональным геном. Ашанти продолжала получать инъекции скорректированных T-клеток каждые два месяца и имела возможность вести нормальную жизнь. [8]

1993 - 2002

1993 год. Генная терапия пациента, страдающего SCID[источник не указан 2309 дней]. После проведения терапии белые кровяные клетки продолжали выполнять свои функции в течение 4 лет. Затем потребовалось повторное лечение.

1999 год. Каждый четвёртый ребёнок, страдающий SCID, лечится с помощью генной терапии[источник не указан 2309 дней].

2003 год

В 2003 команде Калифорнийского Университета удалось перенести гены в нейроны головного мозга, используя липосомы, покрытые полимером полиэтиленгликоль (англ. PEG). До этого перенос генов в нейроны головного мозга был невозможен из-за того, что вирусные векторы не могли преодолеть гематоэнцефалический барьер из-за своих больших размеров[источник не указан 2309 дней]. На основе новой технологии разрабатываются методы генной терапии болезни Паркинсона[источник не указан 2309 дней].

Разрабатываются методы лечения синдрома Хантингтона с использованием процесса РНК-интерференции[источник не указан 2309 дней].

2006 год

Первая демонстрация эффективной борьбы с раком с использованием генной терапии. Учёные из National Institutes of Health (Мэриленд) успешно борются с метастазирующей меланомой у двух пациентов, используя генетически измененные Т-киллеры[источник не указан 2309 дней].

Май 2006 года. Коллектив учёных во главе с Luigi Naldini и Brian Brown из Миланского San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy (HSR-TIGET) сообщил о прорыве в генотерапии: разработан способ «обмана» иммунной системы, вызывающей отторжение генно-модифицированных клеток[источник не указан 2309 дней]. Для этого специфическим образом используется микроРНК. Открытие может сыграть ключевую роль в разработке методов генной терапии гемофилии.

В марте 2006 г. международная группа учёных объявила об успешном использовании генотерапии для лечения двух взрослых пациентов от заболевания, связанного с миелоидными клетками[источник не указан 2309 дней].

2007 год

В мае 2007 года Moorfields Eye Hospital и University College London’s Institute of Ophthalmology объявили о первом испытании генотерапии для лечения врожденного амавроза Лебера[источник не указан 2309 дней]. Первая операция была выполнена на 23-летнем британце Роберте Джонсоне в начале 2007 года. Для этого использовался рекомбинантный аденоассоциированный вирус, несущий ген RPE65. Лечение привело к положительным результатам, при этом не было обнаружено никаких побочных эффектов.

2008 год

В декабре 2008 года успешно завершились испытания на мышах терапии серповидно-клеточной анемии[9].

2009 год

Генотерапия успешно применена для улучшения состояния больных ВИЧ[10] и ТКИД (тяжелый комбинированный иммунодефицит)[11]. На грызунах показана эффективность генотерапии в терапии хронической боли[12] и некоторых видов глухоты[13] и слепоты[14].В настоящее время разрабатывается генотерапия для редкого и тяжелого заболевания — фибродисплазия. Происходит это в Университете штата Пенсильвания, при участии генетиков всего мира[15].

2010 год

Статья Комароми, опубликованная в апреле 2010 года, описала технологию генной терапии для лечения форм ахроматопсии у собак. Ахроматопсия или полная цветовая слепота, используется в виде идеальной модели для разработки методов генной терапии, направленных на конусные фоторецепторы. Функция конусов и дневное зрение было восстановлено, по крайней мере, в течение 33 месяцев у двух молодых собак с ахроматопсией. Тем не менее, терапия была менее эффективна для старых собак.[16]

2011 год

Пациент, проходивший лечение в 2007 и 2008 годах у Геро Хюттера, был излечен от ВИЧ методом повторной трансплантации гематопоэтических стволовых клеток (см. также аллогенная трансплантация стволовых клеток, аллогенная трансплантация костного мозга, аллотрансплантация) с двойной дельта-32 мутацией, которая отключает рецептор CCR5. Методы этого лечения, которые требовали полного удаления существующего костного мозга пациента, что было очень изнурительной процедурой, не были приняты медицинским сообществом вплоть до 2011 года.[17]

Группе генетиков удалось вылечить лабораторных мышей от гемофилии с помощью аденоассоциированных вирусов[18] В течение 8 месяцев не обнаружено никаких побочных эффектов.

В 2011 в России был зарегистрирован «Неоваскулген» — первый в классе препарат генотерапии для лечения периферийной артериальной болезни, включая критическую ишемию конечности. Состав препарата — дезоксирибонуклеиновая кислота плазмидная сверхскрученная pCMV-VEGF165.

2012 год

Учёные из испанского Национального онкологического научного центра (исп. Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas) под руководством его директора Марии Бласко (исп. María Blasco) доказали, что продолжительность жизни мышей можно увеличить однократным введением препарата, непосредственно воздействующего на гены животного во взрослом состоянии. Они сделали это с помощью генной терапии — стратегии ещё ни разу не использовавшейся для борьбы со старением. Применение этого метода на мышах признано безопасным и эффективным. Мыши, получавшие терапию в возрасте одного года, жили дольше в среднем на 24 %, а в возрасте двух лет — на 13 %. Кроме того, лечение привело к значительному улучшению состояния здоровья животных, задержав развитие возрастных заболеваний — таких как остеопороз и резистентность к инсулину — и улучшив такие показатели старения, как нервно-мышечная координация. Это исследование «показывает, что можно разработать антивозрастную генную терапию на основе теломеразы без увеличения заболеваемости раком», утверждают его авторы. Таким образом, генная терапия становится одним из перспективных направлений которые рождаются в настоящее время терапевтической сферы радикального продления жизни и остановки старения.[19][20]

2 ноября Еврокомиссия впервые разрешила выпуск и продажу в ЕС лекарства нидерландской компании uniQure на основе генотерапии для лечения тяжёлого генетического заболевания — липопротеинолипазной недостаточности[21]. Стоимость лекарства составит 1,6 млн долларов США, что является рекордом за всю историю медицины.

С 2012 года продаётся на территории России препарат, лечащий атеросклероз сосудов с помощью местной генотерапии[22].

2013 год

На 2013 год в мире разрешено к клиническому применению всего пять генных препаратов: три для лечения злокачественных новообразований, четвёртый — глибера, для лечения редкого наследственного заболевания — дефицита липопротеинлипазы, и неоваскулген.

2017 год

В ноябре 2017 года в Калифорнии прошла первая в мире процедура по «редактированию» генома взрослого человека прямо внутри его тела. Пациентом стал мужчина с мукополисахаридозом II типа (синдромом Хантера)[23][24].

Методы генотерапии

Новые подходы к генной терапии соматических клеток можно поделить на две большие категории: генная терапия ex vivo и in vivo. Разрабатываются специфические лекарственные препараты на основе нуклеиновых кислот: РНК-ферменты, модифицированные методами генной инженерии олигонуклеотиды, корректирующие генные мутации in vivo и т. д.

Разработка таких мощных инструментов для генной модификации как CRISPR/Cas9[25][26] предоставили человечеству возможность в ближайшем будущем с помощью генной модификации успешно устранять причины наследственных заболеваний[27][28] и повысить устойчивость организма к старческим заболеваниям[29].

Существует несколько способов введения новой генетической информации в клетки млекопитающих. Это позволяет разрабатывать прямые методы лечения наследственных болезней — методы генотерапии.

Используют два основных подхода, различающиеся природой клеток-мишеней:

  • фетальная генотерапия, при которой чужеродную ДНК вводят в зиготу или эмбрион на ранней стадии развития; при этом ожидается, что введённый материал попадёт во все клетки реципиента (и даже в половые клетки, обеспечив тем самым передачу следующему поколению);
  • соматическая генотерапия, при которой генетический материал вводят только в соматические клетки, и он не передаётся половым клеткам.

Риски

Генотерапия может как обеспечить клиническую пользу, так и привести к расширению и злокачественной трансформации гемопоэтических клонов с переносными векторными вставками вблизи онкогенов, что увеличит риск лейкемии[30].

См. также

Примечания

  1. ↑ Только лишь соматических клеток — с точки зрения российского закона. В мире существует также генотерапия половых клеток (germline gene therapy)
  2. ↑ Федеральный закон от 5 июля 1996 г. N 86-ФЗ «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» (с изменениями и дополнениями) Федеральный закон от 5 июля 1996 г. N 86-ФЗ «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» С изменениями и дополнениями от: 12 июля 2000 г., 30 декабря 2008 г., 4 октября 2010 г., 19 июля 2011 г. Статья 2. Основные понятия
  3. ↑ van Diemen F. R., Kruse E. M., Hooykaas M. J., Bruggeling C. E., Schürch A. C., van Ham P. M., Imhof S. M., Nijhuis M., Wiertz E. J., Lebbink R. J. CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing of Herpesviruses Limits Productive and Latent Infections. (англ.) // PLoS pathogens. — 2016. — Vol. 12, no. 6. — P. e1005701. — DOI:10.1371/journal.ppat.1005701. — PMID 27362483.
  4. ↑ Friedmann T, Roblin R (March 1972). “Gene therapy for human genetic disease?”. Science. 175 (4025): 949—55. Bibcode:1972Sci...175..949F. DOI:10.1126/science.175.4025.949. PMID 5061866.
  5. ↑ Rogers S, New Scientist 1970, p. 194
  6. ↑ Cepko CL, Roberts BE, Mulligan RC (July 1984). “Construction and applications of a highly transmissible murine retrovirus shuttle vector”. Cell. 37 (3): 1053—62. DOI:10.1016/0092-8674(84)90440-9. PMID 6331674.
  7. ↑ The first gene therapy. Life Sciences Foundation (21 June 2011). Проверено 7 января 2014. Архивировано 28 ноября 2012 года.
  8. ↑ Blaese RM, Culver KW, Miller AD, Carter CS, Fleisher T, Clerici M, et al. (October 1995). “T lymphocyte-directed gene therapy for ADA- SCID: initial trial results after 4 years”. Science. 270 (5235): 475—80. Bibcode:1995Sci...270..475B. DOI:10.1126/science.270.5235.475. PMID 7570001.
  9. ↑ Голос Америки
  10. ↑ Архивированная копия (недоступная ссылка). Проверено 16 мая 2009. Архивировано 3 мая 2009 года.
  11. ↑ Архивированная копия (недоступная ссылка). Проверено 16 мая 2009. Архивировано 26 апреля 2009 года.
  12. ↑ Архивированная копия (недоступная ссылка). Проверено 16 мая 2009. Архивировано 26 апреля 2009 года.
  13. ↑ Архивированная копия (недоступная ссылка). Проверено 16 мая 2009. Архивировано 26 апреля 2009 года.
  14. ↑ Генная терапия возвращает зрение — Наука и техника — Биотехнологии и медицина — Компьюлента (недоступная ссылка). Проверено 26 октября 2009. Архивировано 30 октября 2009 года.
  15. ↑ Ольга Португалова. Ген двойного скелета, Газета.Ru (25 апреля 2006). Проверено 9 августа 2013.
  16. ↑ András M. Komáromy,John J. Alexander, Jessica S. Rowlan, Monique M. Garcia, Vince A. Chiodo, Asli Kaya, Jacqueline C. Tanaka, Gregory M. Acland, William W. Hauswirth и Gustavo D. Aguirre1. Gene therapy rescues cone function in congenital achromatopsia (англ.) // Human Molecular Genetics. — 2010. — Vol. 19, iss. 13. — P. 2581-2593. — DOI:10.1093/hmg/ddq136.
  17. ↑ The Man Who Was Cured of HIV and What It Means for a Cure for AIDS — New York Magazine
  18. ↑ Алла Солодова. Генетики вылечили мышей от болезни семьи Романовых. Инфокс (27 июня 2011). Проверено 1 ноября 2011. Архивировано 16 февраля 2012 года.
  19. ↑ Генная терапия позволила увеличить продолжительность жизни | iLive. Я живу! Здорово! :)
  20. ↑ Telomerase gene therapy in adult and old mice d… [EMBO Mol Med. 2012] — PubMed — NCBI
  21. ↑ Генетическое лекарство за 1,6 миллиона долларов вылечит безнадежных больных (3 ноября 2012 года). Проверено 4 ноября 2012. Архивировано 6 ноября 2012 года.
  22. ↑ Генная терапия в России: три года опыта Р. В. Деев «Химия и жизнь» № 12, 2013
  23. ↑ Ольга Страховская. В США впервые отредактировали гены прямо в теле человека. Чего можно добиться с помощью новой технологии? (рус.), Истории, Meduza (17 ноября 2017). Проверено 17 ноября 2017.
  24. ↑ Ученые США сделали умопомрачительный опыт на живом человеке (рус.), Вести (17 ноября 2017). Проверено 17 ноября 2017.
  25. ↑ Mehmet Fatih Bolukbasi, Ankit Gupta & Scot A Wolfe (2016). Creating and evaluating accurate CRISPR-Cas9 scalpels for genomic surgery. Nature Methods 13, 41-50 DOI:10.1038/nmeth.3684
  26. ↑ Gori, J. L., Hsu, P. D., Maeder, M. L., Shen, S., Welstead, G. G., & Bumcrot, D. (2015). Delivery and Specificity of CRISPR/Cas9 Genome Editing Technologies for Human Gene Therapy. Human gene therapy, 26(7), 443—451. DOI:10.1089/hum.2015.074
  27. ↑ Wu, Y., Zhou, H., Fan, X., Zhang, Y., Zhang, M., Wang, Y., … & Tang, W. (2015). Correction of a genetic disease by CRISPR-Cas9-mediated gene editing in mouse spermatogonial stem cells. Cell research, 25(1), 67-79. DOI:10.1038/cr.2014.160
  28. ↑ Pellagatti, A., Dolatshad, H., Valletta, S., & Boultwood, J. (2015). Application of CRISPR/Cas9 genome editing to the study and treatment of disease. Archives of toxicology, 1-12. DOI:10.1007/s00204-015-1504-y
  29. ↑ Paul Knoepfler (2015). GMO Sapiens. The Life-Changing Science of Designer Babies E-Book
  30. ↑ Aiuti, A.; Biasco, L.; Scaramuzza, S.; Ferrua, F.; Cicalese, M. P.; Baricordi, C.; Dionisio, F.; Calabria, A. et al. (2013). «Lentiviral Hematopoietic Stem Cell Gene Therapy in Patients with Wiskott-Aldrich Syndrome». Science. doi: 10.1126/science.1233151.

Литература

Online-журналы

Ссылки

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии