Генотерапія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Генотерапі́я — сукупність генноінженерних (біотехнологічних) і медичних методів, спрямованих на внесення змін в генетичний апарат соматичних клітин людини з метою лікування захворювань. Це нова область, орієнтована на виправлення дефектів, викликаних мутаціями (змінами) в структурі ДНК, або додання клітинам нових функцій.Це нова і бурхливо розвивається область, орієнтована на виправлення дефектів, викликаних мутаціями (змінами) в структурі ДНК, ураженням ДНК людини вірусами [3] або додання клітинам нових функцій.

Історія генної терапії

1970-і і раніше

У 1972 Фрідман і Робліні опублікували статтю в журналі Science під заголовком "Генна терапія для генетичних хвороб людини?" [4] Роджерс (1970) запропонував замінювати дефектний ДНК у тих хто страждав від генетичних дефектів. [5]

1980-і

У 1984 була розроблена система ретровирусного вектора здатна ефективно вставляти сторонні гени в хромосоми ссавців. [6]

1990

Перше дозволене в історії США клінічне дослідження генної терапії було проведено 14 вересня 1990 року в Національному інституті здоров'я (NIH), під керівництвом Вільяма Андерсона. [7]. Чотирирічна Ашанті ДеСільва отримала лікування від важкого генетичного дефекту складного комбінованого імунодефіциту, пов'язаного з недоліком ферменту ADA. У взятої у пацієнта крові дефектний ген був замінений на функціональний варіант. Це призвело до часткового відновлення імунної системи Ашанті. Вона тимчасово стимулювала виробництво відсутнього ферменту, але не породжувало нові клітини з функціональним геном. Ашанті продовжувала отримувати ін'єкції скоригованих T-клітин кожні два місяці і мала можливість вести нормальне життя. [8]

1993 - 2002

1993 год. Генна терапія пацієнта, що страждає SCID [джерело не вказано 2273 дня]. Після проведення терапії білі кров'яні клітини продовжували виконувати свої функції протягом 4 років. Потім потрібно повторне лікування.

1999 год. Кожна четверта дитина, яка страждає SCID, лікується за допомогою генної терапії [джерело не вказано 2273 дня].

2003 рік

У 2003 команді Каліфорнійського Університету вдалося перенести гени в нейрони головного мозку, використовуючи ліпосоми, вкриті полімером поліетиленгліколь (англ. PEG). До цього перенесення генів в нейрони головного мозку був неможливий через те, що вірусні вектори не могли подолати гематоенцефалічний бар'єр через своїх великих розмірів [джерело не вказано 2273 дня]. На основі нової технології розробляються методи генної терапії хвороби Паркінсона [джерело не вказано 2273 дня].

Розробляються методи лікування синдрому Хантінгтона з використанням процесу РНК-інтерференції [джерело не вказано 2273 дня].

2006 рік

Перша демонстрація ефективної боротьби з раком з використанням генної терапії. Вчені з National Institutes of Health (Меріленд) успішно борються з метастазуючою меланомою у двох пацієнтів, використовуючи генетично змінені Т-кілери [джерело не вказано 2273 дня].

Травень 2006 року. Колектив вчених на чолі з Luigi Naldini і Brian Brown з Міланського San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy (HSR-TIGET) повідомив про прорив в генотерапіі: розроблений спосіб «обману» імунної системи, що викликає відторгнення генно-модифікованих клітин [джерело не вказано 2273 дня ]. Для цього специфічним чином використовується мікроРНК. Відкриття може зіграти ключову роль в розробці методів генної терапії гемофілії.

У березні 2006 р міжнародна група вчених оголосила про успішне використання генотерапіі для лікування двох дорослих пацієнтів від захворювання, пов'язаного з мієлоїднимі клітинами [джерело не вказано 2273 дня].

2007 рік

У травні 2007 року Moorfields Eye Hospital і University College London's Institute of Ophthalmology оголосили про першому випробуванні генотерапіі для лікування вродженого амавроза Лебера [джерело не вказано 2273 дня]. Перша операція була виконана на 23-річному британця Роберта Джонсона на початку 2007 року. Для цього використовувався рекомбінантний аденоассоціірованних вірус, що несе ген RPE65. Лікування призвело до позитивних результатів, при цьому не було виявлено ніяких побічних ефектів.

2008 рік

У грудні 2008 року успішно завершилися випробування на мишах терапії серповидно-клітинної анемії [9].

2009 рік

Генотерапія успішно застосована для поліпшення стану хворих на ВІЛ [10] і ТКІД (важкий комбінований імунодефіцит) [11]. На гризунах показана ефективність генотерапіі в терапії хронічного болю [12] і деяких видів глухоти [13] і сліпоти [14] .В даний час розробляється генотерапія для рідкісного і важкого захворювання - фібродисплазії. Відбувається це в Університеті штату Пенсільванія, за участю генетиків всього світу [15].

2010 рік

Стаття Комаромі, опублікована в квітні 2010 року, описала технологію генної терапії для лікування форм Ахроматопсія у собак. Ахроматопсія або повна колірна сліпота, використовується у вигляді ідеальної моделі для розробки методів генної терапії, спрямованих на конусні фоторецептори. Функція конусів і денний зір було відновлено, принаймні, протягом 33 місяців у двох молодих собак з Ахроматопсія. Проте, терапія була менш ефективна для старих собак. [16]

2011 рік

Пацієнт, який проходив лікування в 2007 і 2008 роках у Геро Хюттера, був вилікуваний від ВІЛ методом повторної трансплантації гематопоетичних стовбурових клітин (див. Також алогенна трансплантація стовбурових клітин, алогенна трансплантація кісткового мозку, алотрансплантація) з подвійною дельта-32 мутацією, яка відключає рецептор CCR5 . Методи цього лікування, які вимагали повного видалення існуючого кісткового мозку пацієнта, що було дуже виснажливою процедурою, не були прийняті медичним співтовариством аж до 2011 року. [17]

Групі генетиків вдалося вилікувати лабораторних мишей від гемофілії за допомогою аденоассоціірованних вірусів [18] Протягом 8 місяців не виявлено ніяких побічних ефектів.

У 2011 в Росії був зареєстрований «Неоваскулген» - перший в класі препарат генотерапіі для лікування периферійної артеріальної хвороби, включаючи критичну ішемію кінцівки. Склад препарату - дезоксирибонуклеїнової кислоти плазмідна сверхскрученная pCMV-VEGF165.

2012 рік

Вчені з іспанського Національного онкологічного наукового центру (ісп. Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas) під керівництвом його директора Марії Бласко (ісп. María Blasco) довели, що тривалість життя мишей можна збільшити одноразовим введенням препарату, безпосередньо впливає на гени тваринного в дорослому стані. Вони зробили це за допомогою генної терапії - стратегії ще жодного разу не використовувалася для боротьби зі старінням. Застосування цього методу на мишах визнано безпечним і ефективним. Миші, що отримували терапію у віці одного року, жили довше в середньому на 24%, а у віці двох років - на 13%. Крім того, лікування призвело до значного поліпшення стану здоров'я тварин, затримавши розвиток вікових захворювань - таких як остеопороз і резистентність до інсуліну - і поліпшивши такі показники старіння, як нервово-м'язова координація. Це дослідження «показує, що можна розробити антивікову генну терапію на основі теломерази без збільшення захворюваності на рак», стверджують його автори. Таким чином, генна терапія стає одним з перспективних напрямків які народжуються в даний час терапевтичної сфери радикального продовження життя і зупинки старіння. [19] [20]

2 листопада Єврокомісія вперше дозволила випуск і продаж в ЄС ліки нідерландської компанії uniQure на основі генотерапіі для лікування важкого генетичного захворювання - ліпопротеіноліпазной недостатності [21]. Вартість ліків складе 1,6 млн доларів США, що є рекордом за всю історію медицини.

З 2012 року продається на території Росії препарат, лікуючий атеросклероз судин за допомогою місцевої генотерапіі [22].

2013 рік

На 2013 рік в світі дозволено до клінічного застосування всього п'ять генних препаратів: три для лікування злоякісних новоутворень, четвертий - глібера, для лікування рідкісного спадкового захворювання - дефіциту ліпопротеінліпази, і неоваскулген.

2017 рік

У листопаді 2017 року Каліфорнії пройшла перша в світі процедура по «редагуванню» генома дорослої людини прямо всередині його тіла. Пацієнтом став чоловік з мукополісахаридозом II типу (синдромом Хантера) [23] [24].

Розвиток концепції генотерапії[ред. | ред. код]

Концепція генотерапії, мабуть, з'явилася відразу після відкриття явища трансформації у бактерій і вивчення механізмів трансформації клітин тварин пухлинотворними вірусами. Такі віруси можуть здійснювати стабільне впровадження генетичного матеріалу в геном клітини хазяїна, тому було запропоновано використовувати їх як вектори для доставки бажаної генетичної інформації в геном клітин. Передбачалося, що такі вектори можуть у разі необхідності поправляти дефекти генома.

Історично генна терапія націлювалась на лікування спадкових генетичних захворювань, проте поле її застосування, принаймні теоретично, розширилося. В наш час[коли?] генну терапію розглядають як потенційно універсальний підхід до лікування широкого спектру захворювань, починаючи від спадкових, генетичних і закінчуючи інфекційними.

Методи генотерапії[ред. | ред. код]

Нові підходи до генної терапії соматичних клітин можна поділити на дві великі категорії: генна терапія ex vivo і in vivo. Розробляються специфічні лікарські препарати на основі нуклеїнових кислот: РНК-ферменти, модифіковані методами генної інженерії олігонуклеотиди, що коректують генні мутації in vivo і т. д.

Існує кілька способів введення нової генетичної інформації в клітини ссавців. Це дозволяє розробляти прямі методи лікування спадкових хвороб — методи генотерапії.

Використовують два основних підходи, що розрізняються природою клітин-мішеней:

  • фетальна генотерапія, при якій чужорідну ДНК вводять у зиготу або ембріон на ранній стадії розвитку, при цьому очікується, що введений матеріал потрапить в усі клітини реципієнта (і навіть у статеві клітини, забезпечивши тим самим передачу наступному поколінню);
  • соматична генотерапія, при якій генетичний матеріал вводять тільки в соматичні клітини і він не передається статевим клітинам.

Посилання[ред. | ред. код]