Типы вирусных векторов, используемых в генотерапии
В последние десятилетия появился совершенно новый подход к лечению заболеваний. Этот подход носит название генная терапия. Принципиальное отличие нового способа лечения от традиционных состоит в том, что он направлен на устранение первопричины заболевания, а не её следствий. На современном этапе генную терапию можно определить как лечение наследственных и ненаследственных заболеваний путём введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых функций. Лечение заболеваний на генном уровне представляет собой весьма заманчивую перспективу. Но, как и любое вмешательство в организм человека, оно может привести к абсолютно непредсказуемым результатам. За полувековой период развития данной области медицины был накоплен как положительный, так и отрицательный опыт использования генотерапии.
На настоящий момент существует два типа ГТ воздействия: ex vivo и in vivo, но в любом случае воздействие оказывается на соматические клетки, а не на клетки зародышевого пути.
- Eх vivo воздействие заключается в индивидуализированном подходе, когда генно-инженерные манипуляции с клетками пациента осуществляются in vitro, потом уже генетически обработанные клетки попа дают обратно в организм.
- In vivo метод предполагает введение гена в векторной молекуле и осуществляется в организм пациента.
До настоящего времени все клинические исследования сфокусированы на внесении дополнительных генов, а не на коррекции или замещении генов, что является более сложным. Но в любом случае ген должен быть доставлен во все, в любые или в какие либо определенные типы клеток и тканей.
|
|
|
Таблица 1 Заболевания, при которых перспективным считается проведение ГТ
| Моногенные заболевания | Микополисахараидозис Наследственная гиперхолестеролимия Гемофилия B (factor IX deficiency) Хронический грануломатоз |
| Онкологические заболевания | Меланома Рак предстательной железы Онкогематология и др. |
| Инфекционные заболевания | СПИД Эпштейна–Барр и цитомегаловирусная инфекции |
| Сосудистые заболевания | Склероз коронарных артерий Склероз переферических артерий Атеросклероз вен нижних конечностей с трофическими язвами |
| Другие | Тромбофлебит Неспецифический язвенный колит Боковой амиотрофический склероз Ревматоидный артрит Заболевание Альцгеймера |
В качестве вектора для ГТ предлагается использовать вирусные частицы. Они способны проникать в значительный процент клеток взрослого человека, встраивая в них свою наследственную информацию; возможно контролируемое размножение вирусных частиц в организме. При этом для уменьшения побочных эффектов учёные стараются избегать внедрения генноинженерных ДНК в клетки половых органов, тем самым избегая воздействия на будущих потомков пациента.
|
|
|
Вирус проникает в клетку-мишень, где происходит экспрессия вирусного генома. Для создания хорошего вектора необходимо изменить некоторые свойства вируса. В большинстве случаев вирус должен быть лишен возможности к репродукции, чтобы предотвратить неконтролируемое распространение трансгена. Кроме того, часть вирусного генома необходимо удалить, чтобы освободить место для чужеродного генетического материала. Другие необходимые изменения зависят от типа вируса.
При выборе вектора необходимо учитывать некоторые важные особенности жизненного цикла и биологии исходного вируса. Для успешной трансфекции необходимо обеспечить избирательное заражение клеток-мишеней (тропность) и последующую экспрессию трансгена. Тропность частично определяется наличием специфических мембранных рецепторов, связывающих вирус на поверхности клетки и облегчающих его проникновение внутрь. Для экспрессии трансгена необходимо проникновение вирусного генома в ядро клетки с последующей успешной транскрипцией и трансляцией. Несколько дополнительных факторов определяют продолжительность экспрессии трансгена в зараженной клетке. Наконец, на пригодность вируса в качестве вектора влияют некоторые методические аспекты генной инженерии и получения вирусного вектора. Основные вирусные векторы, используемые сейчас в клинических испытаниях или признанные перспективными, созданы на основе ретровирусов (в частности, лентивирусов), аденовирусов, аденоасоциированных вирусов и вируса простого герпеса.
|
|
|
С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. Долгое время генетическая инженерия обезьян сталкивалась с серьёзными трудностями, однако в 2009 году эксперименты увенчались успехом: в журнале Nature появилась публикация об успешном применении генноинженерных вирусных векторов для излечения взрослого самца обезьяны от дальтонизма. В этом же году дал потомство первый генетически модифицированный примат (выращенный из модифицированной яйцеклетки) - игрунка обыкновенная.
Хотя и в небольшом масштабе, генотерапия уже используется для того, чтобы дать шанс забеременеть женщинам с некоторыми разновидностями бесплодия. Для этого используют яйцеклетки здоровой женщины. Ребёнок в результате наследует генотип от одного отца и двух матерей.
Типы вирусных векторов, используемых в генотерапии
1. Векторы на основе ретровирусов;
2. Векторы на основе HIV-вирусов (лентивирусы);
3. Векторы на основе аденовирусов;
4. Векторы на основе аденоассоциированных вирусов;
5. Векторы на основе герпесвирусов.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!