Эффективность генной терапии зависит от. Генная терапия, или как загнать днк в клетку и вылечить этим пациентов. Какие симптомы могут свидетельствовать о генетической природе заболевания

Генетические заболевания - это болезни, которые возникают у человека из-за хромосомных мутаций и дефектов в генах, то есть в наследственном клеточном аппарате. Повреждения генетического аппарата приводят к серьезным и разнообразным проблемам - тугоухости, нарушению зрения, задержке психо-физического развития, бесплодию и многим другим болезням.

Понятие о хромосомах

В каждой клетке организма есть клеточное ядро, основную часть которого составляют хромосомы. Набор 46 хромосом - это кариотип. 22 пары хромосом являются аутосомами, а последняя 23 пара - половыми хромосомами. Вот этими половыми хромосомами мужчина и женщина разнятся друг с другом.

Всем известно, что у женщин состав хромосом - XX , а у мужчин - XY . При возникновении новой жизни мать передает Х хромосому, а отец - или Х или Y .Именно с этими хромосомами, вернее с их патологией, и связывают генетические заболевания.

Ген может мутировать. Если он рецессивный, то мутация может передаваться из поколения в поколение, никак не проявляясь. Если мутация доминантная, то она обязательно проявится, поэтому желательно обезопасить свой род, вовремя узнав о потенциальной проблеме.

Генетические заболевания - проблема современного мира.

Наследственной патологии с каждым годом выявляется все больше и больше. Генетических заболеваний уже сейчас известно более 6000 наименований, они связаны как с количественными, так и с качественными изменениями в генетическом материале. По данным Всемирной организации здравоохранения приблизительно 6% детей страдают наследственными заболеваниями.

Самое неприятное, что генетические заболевания могут проявиться только через несколько лет. Родители радуются здоровому малышу, не подозревая, что дети больны. Так, например, некоторые наследственные болезни могут заявить о себе в том возрасте, когда у самого больного появляются дети. И половина из этих детей может быть обречена, если родитель носит доминантный патологический ген.

А ведь иногда достаточно знать, что организм ребенка не способен усваивать определенный элемент. Если родители будут вовремя об этом предупреждены, то в дальнейшем, просто избегая продуктов, содержащих этот компонент, можно защитить организм от проявлений генетической болезни.

Поэтому очень важно, чтобы при планировании беременности был сделан тест на генетические болезни. Если тест покажет вероятность передачи мутированного гена будущему ребенку, то в клиниках Германии могут провести генную коррекцию при искусственном оплодотворении. Сделать анализы можно и во время беременности.

В Германии Вам могут быть предложены инновационные технологии самых последних диагностических разработок, которые смогут развеять все Ваши сомнения и подозрения. Около 1000 генетических заболеваний могут быть выявлены еще до рождения ребенка.

Генетические заболевания - какие бывают виды?

Мы рассмотрим две группы генетических заболеваний (на самом деле их больше)

1. Болезни с генетической предрасположенностью.

Такие болезни могут проявиться под воздействием внешних факторов среды и очень зависят от индивидуальной генетической предрасположенности. Некоторые болезни могут проявиться у лиц преклонного возраста, а другие могут выявиться неожиданно и рано. Так, например, сильный удар по голове может спровоцировать эпилепсию, прием неусвояемого продукта может вызвать бурную аллергию и т.д.

2. Болезни, которые развиваются при наличии доминантного патологического гена.

Такие генетические заболевания передаются из поколения в поколение. Например, мышечная дистрофия, гемофилия, шестипалость, фенилкетонурия.

Семьи с высоким риском рождения ребенка с генетическим заболеванием.

Каким семьям в первую очередь необходимо посетить генетические консультации и выявить риск возможности наследственных заболеваний у потомства?

1. Кровнородственные браки.

2. Бесплодие невыясненной этиологии.

3. Возраст родителей. Считается фактором риска, если будущей маме больше 35 лет, а отцу - больше 40 (по некоторым данным -больше 45). С возрастом в половых клетках появляется всё больше повреждений, которые увеличивают риск рождения малыша с наследственной патологией.

4. Наследственные семейные болезни, то есть похожие заболевания у двух и более членов семьи. Есть заболевания с ярко выраженными симптомами и сомнений, что это наследственная болезнь у родителей не остается. Но есть признаки (микроаномалии), на которые родители не обращают должного внимания. Например, необычная форма век и ушей, птоз, пятна на коже кофейного цвета, странный запах мочи, пота и т.д.

5. Отягощенный акушерский анамнез - рождение мертвого ребенка, более одного самопроизвольного выкидыша, замершие беременности.

6. Родители являются представителями малочисленной народности или выходцами из одного маленького населенного пункта (в этом случае высокая вероятность кровнородственных браков)

7. Воздействие неблагоприятных бытовых или профессиональных факторов на одного из родителей (дефицит кальция, недостаточное белковое питание, работа в типографии и т.д.)

8. Плохая экологическая обстановка.

9. Употребление лекарств с тератогенными свойствами во время беременности.

10. Болезни, особенно вирусной этиологии (краснуха, ветряная оспа), которые перенесла беременная.

11. Нездоровый образ жизни. Постоянные стрессы, алкоголь, курение, наркотики, плохое питание могут вызвать поражение генов, так как структура хромосом под воздействием неблагоприятных условий может меняться в течение всей жизни.

Генетические заболевания - какие есть методики для определения диагностики?

В Германии диагностика генетических заболеваний высокоэффективна, так как применяются все известные высокотехнологичные методы и абсолютно все возможности современной медицины (анализ ДНК, секвенированиеДНК,генетический паспорт и т.д.) для определения потенциальных наследственных проблем. Остановимся на самых распространенных.

1. Клинико-генеалогический метод.

Этот метод - важное условие качественной диагностики генетического заболевания. Что в него входит? Прежде всего, подробный опрос пациента. Если есть подозрение на наследственное заболевание, то опрос касается не только самих родителей, но и всех родственников, то есть собирается полная и тщательная информация о каждом члене семьи. В последующем составляется родословная с указанием всех признаков и заболеваний. Этот метод заканчивается генетическим анализом, на основании которого ставится верный диагноз и выбирается оптимальная терапия.

2. Цитогенетический метод.

Благодаря этому методу определяются болезни, возникающие из-за проблем хромосом клетки.Цитогенетический метод исследует внутреннюю структуру и расположение хромосом. Это очень простая методика - берется соскоб со слизистой внутренней поверхности щеки, затем соскоб рассматривается под микроскопом. Этот метод проводится у родителей, у членов семьи. Разновидность цитогенетического метода - молекулярно-цитогенетический, который позволяет увидеть мельчайшие изменения в строении хромосом.

3. Биохимический метод.

Данный метод, исследуя биологические жидкости матери (кровь, слюну, пот, мочу и т.д.), может определить наследственные болезни, в основе которых лежат нарушения обмена веществ. Одна из самых известных генетических болезней, связанных с нарушением метаболизма - альбинизм.

4. Молекулярно-генетический метод.

Это самый прогрессивный метод в настоящее время, определяющий моногенные заболевания. Он очень точен и выявляет патологию даже в последовательности нуклеотидов. Благодаря этому методу можно определить генетическую предрасположенность к развитию онкологии (рак желудка, матки, щитовидной железы, простаты, лейкоза и др.) Поэтому он особенно показан лицам, у которых близкие родственники страдали эндокринными, психическими, онкологическими и сосудистыми заболеваниями.

В Германии для диагностики генетических болезней вам будет предложен весь спектр цитогенетических, биохимических, молекулярно-генетических исследований, пренатальная и постнатальная диагностика плюс неонатальный скрининг новорожденного. Здесь можно пройти около 1000 генетических тестов, которые допущены к клиническому применению на территории страны.

Беременность и генетические заболевания

Пренатальная диагностика дает большие возможности для определения генетических болезней.

В пренатальную диагностику входят такие исследования, как

• биопсия хориона - анализ тканихориальной оболочки плода на 7-9 недели беременности; биопсия может выполняться двумя способами - через шейку матки или путем прокола передней брюшной стенки;
• амниоцентез - на 16-20 неделе беременности получают околоплодную жидкость благодаря пункции передней брюшной стенки;
• кордоцентез - это один из самых важных методов диагностики, так как исследуют кровь плода, полученную из пуповины.

Также в диагностике используют такие скрининговые методы, как трипл-тест, фетальная эхокардиография, определение альфа-фетопротеина.

Ультразвуковое изображение плода в 3D - и 4D измерениях позволяет существенно сократить рождение младенцев с пороками развития. Все эти методики обладают низким риском побочных эффектов и не сказываются отрицательно на течение беременности. Если выявлено генетическое заболевание во время беременности, то врач предложит определенную индивидуальную тактику ведения беременной женщины. В раннем периоде беременности в немецких клиниках могут предложить генную коррекцию. Если коррекция генов проведена в эмбриональном периоде вовремя, то можно откорректировать некоторые генетические дефекты.

Неонатальный скрининг ребенка в Германии

Неонатальный скрининг новорожденного выявляет самые распространенные генетические заболевания у младенца. Ранняя диагностика позволяет понять, что ребенок болен еще до появления первых признаков болезни. Таким образом, можно выявить следующие наследственные заболевания - гипотиреоз, фенилкетонурия, болезнь кленового сиропа, адреногенитальный синдром и другие.

Если вовремя выявить эти болезни, то шанс их вылечить достаточно высок. Качественный неонатальный скрининг тоже является одной из причин, из-за которой женщины прилетают в Германии, чтобы именно здесь родить ребенка.

Лечение генетических заболеваний человека в Германии

Еще совсем недавно генетические болезни не лечились, это считалось невозможным, а значит, бесперспективным. Поэтому диагноз генетического заболевания расценивался как приговор, и в лучшем случае можно было рассчитывать только на симптоматическое лечение. Сейчас ситуация изменилась. Прогресс заметен, появились положительные результаты лечения, мало того, наука постоянно открывает новые и эффективные способы лечения наследственных болезней. И хоть многие наследственные болезни вылечить сегодня еще невозможно, но на будущее врачи-генетики смотрят с оптимизмом.

Лечение генетических заболеваний очень сложный процесс. Он основывается на тех же принципах воздействиях, как и любая другая болезнь - этиологических, патогенетических и симптоматических. Коротко остановимся на каждом.

1. Этиологический принцип воздействия.

Этиологический принцип воздействия - самый оптимальный, так как лечение направлено непосредственно на причины болезни. Это достигается с помощью методов генной коррекции, выделении поврежденной части ДНК, его клонировании и внедрении в организм. На сегодняшний момент эта задача очень сложная, но при некоторых заболеваниях уже выполнимая

2. Патогенетический принцип воздействия.

Лечение направлено на механизм развития болезни, то есть оно изменяет физиологические и биохимические процессы в организме, устраняя дефекты, вызванные патологическим геном. По мере развития генетики патогенетический принцип воздействия расширяется, и для разных болезнейс каждым годом будут находиться новые пути и возможности коррекции нарушенных звеньев.

3. Симптоматический принцип воздействия.

Согласно этому принципу лечение генетического заболевания направлено на снятие боли и других неприятных явлений и препятствует дальнейшему прогрессированию болезни. Симптоматическое лечение назначается всегда, оно может сочетаться с другими методами воздействия, а может быть самостоятельным и единственным лечением. Это назначение обезболивающих препаратов, успокаивающих, противосудорожных и других лекарств. Фармакологическая промышленность сейчас очень развита, поэтому спектр лекарственных средств, применяемый для лечения (вернее, для облечения проявлений) генетических болезней очень широк.

Помимо медикаментозного лечения к симптоматическому лечению относят применение физиотерапевтических процедур - массаж, ингаляции, электротерапия, бальнеолечение и т.д.

Иногда применяется хирургический метод лечения для корректирования деформаций, как внешних, так и внутренних.

Врачи-генетики Германии имеют уже большой опыт лечения генетических заболеваний. В зависимости от проявления болезни, от индивидуальных параметров применяются следующие подходы:

• генетическая диетология;
• генная терапия,
• трансплантация стволовых клеток,
• трансплантация органов и тканей,
• энзимотерапия,
• заместительные терапии гормонами и ферментами;
• гемосорбция, плазмофорез, лимфосорбция - очистка организма специальными препаратами;
• хирургическое лечение.

Конечно, лечение генетических болезней длительное и не всегда успешное. Но с каждым годом растет количество новых подходов к терапии, поэтому врачи настроены оптимистично.

Генная терапия

Особые надежды врачи и ученые всего мира возлагают на генную терапию, благодаря которой можно ввести качественный генетический материал в клетки больного организма.

Генная коррекция состоит из последующих этапов:

• получение генетического материала (соматических клеток) от пациента;
• введение в этот материал лечебного гена, который корректирует генный дефект;
• клонирование скорректированных клеток;
• внедрение новых здоровых клеток в организм пациента.

Генная коррекция требует большой осторожности, так как наука еще не располагает полными сведениями о работе генетического аппарата.

Список генетических заболеваний, которые можно выявить

Классификаций генетических заболеваний много, они условны и различаются по принципу построения. Ниже мы приводим список наиболее распространенных генетических и наследственных болезней:

• болезнь Гюнтера;
• болезнь Кэнэвэн;
• болезнь Ниманна-Пика;
• болезнь Тея-Сакса;
• болезнь Шарко-Мари;
• гемофилия;
• гипертрихоз;
• дальтонизм - невосприимчивость к цвету, дальтонизм передается только с женской хромосомой, но болезнью страдают исключительно мужчины;
• заблуждение Капграса;
• лейкодистрофия Пелицеуса-Мерцбахера;
• линии Блашко;
• микропсия;
• муковисцидоз;
• нейрофиброматоз;
• обостренная рефлексия;
• порфирия;
• прогерия;
• расщепление позвоночника;
• синдром Ангельмана;
• синдром взрывающейся головы;
• синдром голубой кожи;
• синдром Дауна;
• синдром живого трупа;
• синдром Жубера;
• синдром каменного человека
• синдром Клайнфелтера;
• синдром Клейна-Левина;
• синдром Мартина-Белла;
• синдром Марфана;
• синдром Прадера-Вилли;
• синдром Робена;
• синдром Стендаля;
• синдром Тернера;
• слоновья болезнь;
• фенилкетонурия.
• цицеро и другие.

В этом разделе мы остановимся подробно на каждом заболевании и расскажем, как можно вылечить некоторые из них. Но лучше предупредить генетические заболевания, чем их лечить, тем более многие болезни современная медицина не знает, как вылечить.

Генные болезни - это группа заболеваний очень неоднородная по своим клиническим проявлениям. Основные внешние проявления генетических заболеваний:

• маленькая голова (микроцефалия);
• микроаномалии («третье веко», короткая шея, необычной формы уши и т.д.)
• задержка физического и умственного развития;
• изменение половых органов;
• чрезмерная расслабленность мышц;
• изменение формы пальцев стопы и кисти;
• нарушение психологического статуса и др.

Генетические заболевания - как получить консультацию в Германии?

Беседа в генетической консультации и пренатальная диагностика способны предотвратить тяжелые наследственные болезни, передающиеся на генном уровне. Главная цель консультирования у генетика - это выявление степени риска у новорожденного генетической болезни.

Для того чтобы получить качественное консультирование и совет по поводу дальнейших действий, надо серьезно настроиться на общение с врачом. Перед консультацией необходимо ответственно подготовиться к разговору, вспомнить болезни, которыми перенесли родственники, описать все проблемы здоровья и записать основные вопросы, на которые вы бы хотели получить ответы.

Если в семье уже есть ребенок с аномалией, с врожденными пороками развития, захватите его фотографии. Обязательно надо рассказать о самопроизвольных выкидышах, о случаях мертворождения, о том, как проходила (проходит) беременность.

Врач генетической консультации сможет рассчитать риск появления младенца с тяжелой наследственной патологией (даже в будущем). Когда можно говорить о высоком риске развития генетического заболевания?

• генетический риск до 5% считается низким;
• не более 10% - риск слегка повышенный;
• от 10% до 20% - риск средний;
• выше 20% - риск высокий.

Врачи советуют расценивать риск около и выше 20% как повод к прерыванию беременности или (если таковой еще нет) как противопоказание к зачатию. Но окончательное решение принимает, конечно, супружеская пара.

Консультация может проходить в несколько этапов. При диагностике генетического заболевания у женщины, врач вырабатывает тактику ведения ее до беременности и при необходимости во время беременности. Врач подробно рассказывает о течении заболевания, о продолжительности жизни при данной патологии, обо всех возможностях современной терапии, о ценовой составляющей, о прогнозе заболевания. Иногда генная коррекция во время искусственного оплодотворения или в период эмбрионального развития позволяет избежать проявлений болезни. С каждым годом разрабатываются новые методы генной терапии и профилактики наследственных заболеваний, поэтому шансы вылечить генетическую патологию постоянно увеличиваются.

В Германии активно внедряются и уже успешно применяются методы борьбы с генными мутациями при помощи стволовых клеток, рассматриваются новые технологии для лечения и диагностики генетических заболеваний.

Рынок генной терапии имеет все шансы стать самым быстрорастущим рынком в мире в ближайшие 10 лет. Перспективы, которые открывают генетические манипуляции мотивируют представителей Большой Фармы не только вести собственные исследования, но и активно скупать наиболее многообещающие компании.

Фармгигант Novartis, судя по всему, может положить начало широкому внедрению генной терапии в мировую клиническую практику: управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) одобрило использование генной терапии для пациентов в возрасте от 3 до 25 лет, страдающих острым лимфобластным лейкозом.

Лечение помогает достигнуть ремиссии, а в некоторых случаях даже победить заболевание. СМИ уже справедливо окрестили это событие «новой эрой медицины» - человечество при помощи генетических манипуляций постепенно справляется с неизлечимыми ранее заболеваниями.

Вспомним, что привело к началу «новой эры» и посмотрим, куда движется один из самых многообещающих рынков.

С чего всё начиналось

Примерно 15 лет назад учёным удалось «прочитать» геном и наконец-то получить доступ к «исходному коду» человеческого организма, который хранит в себе все необходимые данные о нём, а главное - контролирует его жизнь и смерть. Ещё несколько лет потребовалось на то, чтобы осмыслить полученные знания и постепенно начать транслировать их в область практического применения: сначала в диагностическую, а затем и в клиническую практику.

За последние 100 лет справляться с возбудителями различных заболеваний, вроде вирусов и бактерий, наука научилась довольно хорошо - спасибо вакцинам и антибиотикам, - но недуги, вызванные мутациями в генах, долгое время считались неизлечимыми. Поэтому расшифровка более 3 млрд пар нуклеотидов открыла поистине неограниченные перспективы для развития «медицины будущего» - в первую очередь превентивной генетической терапии, а, в идеале, медицины полностью персонализированной.

Рыночные эксперты предрекают этим областям бурный рост: рынок генной терапии рака прогнозируется в $4 млрд к 2024 году, рынок генной терапии в целом - в $11 млрд к 2025, а прогнозы для всей персонализированной медицины ещё более оптимистичны: от $149 млрд в 2020 году до $2,5 трлн к 2022.

Первыми плодами расшифровки человеческого генома стало усовершенствование диагностики врожденных заболеваний или предрасположенности к ним (многие вспомнят случай с геном BRCA1 и Анджелиной Джоли). На этом фоне начал стремительно развиваться рынок так называемой «потребительской генетики» - , что к 2020 году он вырастет до $12 млрд.

Генетические тесты дают пациенту возможность провести анализ и найти «плохие гены» в своём организме или, наоборот, возрадоваться их отсутствию. Изначально довольно дорогое удовольствие ($999–2500) становилось всё более доступным по мере уменьшения стоимости секвенирования. Например, цена комплексного исследования, которое предлагает сегодня один из лидеров мирового рынка, компания 23andMe, составляет $199. В России цены несколько выше: от 20 000 до 30 000 рублей.

Помимо этого, реальностью становится таргетная терапия, которая особенно важна не только для наследственных заболеваний, но и для сердечно-сосудистых и инфекционных болезней, а также онкологии - ведущих причин смерти по всему миру . Генетические манипуляции позволяют ввести пациенту «хорошие» гены, чтобы компенсировать проблемы, вызванные халтурной работой генов «плохих» - например, как в случае с гемофилией , а в будущем позволят и «ремонтировать» или полностью удалять вредоносные гены - например, те, что вызывают нейродегенеративную болезнь Гентингтона . Пока генная терапия занимает на фармацевтическом рынке весьма скромное место, но её доля обязательно будет неуклонно расти.

Конечно, остаётся множество проблем, которые требуют решения: это и высокий риск иммунных реакций, высокая стоимость терапии и, быть может, даже этические вопросы, связанные с внесением изменений в человеческий организм на генетическом уровне. Однако подобные манипуляции - шанс для пациентов, болезни которых либо признаны неизлечимыми, либо не поддаются эффективной терапии при помощи существующих лекарств, а также новое оружие в борьбе против старения, дающее человечеству надежду на здоровое долголетие на совершенно ином уровне, а рынку - новые, куда более многообещающие пути для развития.

Первые победы

Эта программа начинает действовать ещё с момента полового созревания и медленно, но неумолимо приводит к смерти. Причём это достаточно регламентированный процесс. У каждого вида наблюдается четкий лимит жизни, который ему отпущен. У мыши, например, - это, в среднем, 2,5 года, у человека - примерно 80 лет. При этом есть другие грызуны, живущие в разы или даже на порядок дольше мышей - например, белки или знаменитый голый землекоп.

Главный вопрос заключается в том, можно ли старение отключить или хотя бы замедлить. Возможно, ответить на этот вопрос поможет революционная технология, обращающая клеточное развитие вспять, которую открыл Синъя Яманака, профессор Института передовых медицинских наук в Университете Киото: он установил, что индукция совместной экспрессии четырёх факторов транскрипции (Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc, а все вместе - OSKM, или факторы Яманаки), которые тесно связаны с основными этапами жизненного цикла клетки, превращает соматические клетки обратно в плюрипотентные. За это поистине революционное открытие в 2012 году Яманака получил Нобелевскую премию.

Используя прорыв Яманаки, группа учёных из Института Солка под руководством Хуана Карлоса Исписуа Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) попыталась применить этот природный механизм обнуления биологических часов для продления жизни взрослых животных. И не ошиблась. При помощи факторов Яманаки им удалось подтвердить гипотезу о возможности отката «эпигенетических часов», то есть омоложения клеток, и увеличить среднюю продолжительность жизни быстростареющим мышам на 33%-50% по сравнению с различными контрольными группами.

Знаете ли вы, что в нашей стране есть препарат для генной терапии? Этот препарат успешно лечит распространенное возрастное заболевание, он прошел клинические испытания и с 2012 года продается на территории России. И сам препарат - отечественный, причем единственный в своем роде, аналогов в мире нет. Типичная реакция человека, который слышит об этом впервые: «Да ладно, не может такого быть». Не может, но бывает. Рассказать читателям о препарате, получившем название «Неоваскулген», мы попросили кандидата медицинских наук Романа Вадимовича Деева, директора по науке .

Идея и воплощение

Идея применения плазмидных генных конструкций для индукции роста сосудов в терапевтических целях, конечно, принадлежит не Институту стволовых клеток человека. История вопроса насчитывает как минимум два десятка лет - пионерами здесь были доктор Джеффри Иснер с соавторами (США), которые провели пилотное исследование, сначала на одной пациентке, потом на трех, и опубликовали результаты в середине 90-х. В этом отношении мы шли по их следам, но конкретная разработка, положенная в основу препарата, российская. Плазмидную конструкцию, содержащую ген фактора роста сосудов, создали и в 2007 году запатентовали два специалиста: хорошо знакомый читателям «Химии и жизни» доктор биологических наук, профессор С. Л. Киселев (Институт биологии гена РАН, Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова) и доктор биологических наук, профессор А. В. Иткес (Российский университет дружбы народов).

Однако не каждая идея, сколь угодно красивая и теоретически верная, воплощается в жизнь. В первую очередь это касается медицины, отрасли по необходимости консервативной, где всегда актуально утверждение «лучшее - враг хорошего». Первый вопрос, который мы задали себе, прежде чем начать работу: существует ли непреодоленная проблема, которую можно решить с помощью этой плазмиды? Где она может быть нужна и нужна ли вообще?

Атеросклероз сосудов - это сужение просвета артерий из- за отложений холестерина и других веществ, которое может приводить к ишемии - нарушению кровоснабжения органов и тканей. У всех на слуху ишемическая болезнь сердца - одна из основных причин смертности в мире: атеросклероз коронарных артерий приводит к поражению сердечной мышцы, возможные следствия - стенокардия или инфаркт. Но начинать наше исследование с ишемической болезни сердца нам не хотелось. Решением этой проблемы активно и достаточно успешно занимаются хирурги, существует множество фармацевтических средств разных групп, которые поддерживают миокард. Конечно, о победе над инфарктом пока не приходится говорить, и всё же это не та область, где новый препарат был бы воспринят с энтузиазмом.

Мы стали думать, какие еще ишемические заболевания имеют существенное социальное значение, и вспомнили термин, знакомый каждому студенту-медику: «перемежающаяся хромота» - симптом ишемии сосудов нижних конечностей. Сужение сосудов не пропускает кровь к мышцам - кожа ног становится сухой, ступни мерзнут, после продолжительной ходьбы начинаются боли в ногах, вынуждающие человека остановиться и отдохнуть. Звучит вроде бы нестрашно, однако эта проблема не менее значима, чем ишемия миокарда. А возможно, и более, потому что ей уделяют куда меньше внимания и разработчики диагностических средств, и фармацевтические компании, и социальные органы. Между тем боли после долгой ходьбы - лишь начало. Ишемия неизбежно будет прогрессировать, безболевая дистанция сократится от километра (что считается уже клинической стадией болезни) до 200 м и менее, затем начнутся боли в покое, а далее - язвенно-некротические изменения тканей и в перспективе ампутация из-за гангрены.

Сегодня врачи говорят о пандемии атеросклероза, и Россию эта пандемия не обошла стороной. Факторы риска для этой болезни хорошо известны: курение и алкоголь, недостаток физической активности, несбалансированное питание, стрессы. Риск выше для гипертоников, людей с избыточным весом, страдающих диабетом, для тех, у кого повышен уровень холестерина и особых липопротеинов в крови. Существует наследственная предрасположенность к атеросклерозу: о ней говорят, если у больного имеются кровные родственники-мужчины, умершие от инфаркта или инсульта до 55 лет, и женщины - до 65 лет. Мужчины более предрасположены к раннему развитию атеросклероза, чем женщины, и для всех риск увеличивается с возрастом.

Хронической ишемией нижних конечностей (ХИНК) во всем мире страдают около двухсот миллионов человек. Существует статистика по этому заболеванию в США, в странах Европы и Юго-Восточной Азии. Данные по России тоже имеются, но весьма приблизительные. Помимо проблем со сбором, обработкой и распространением информации, есть и объективные сложности. Допустим, инфаркт миокарда во всех статистических отчетах пишется отдельной строчкой, подсчитывать случаи просто. Но как учитывать ХИНК? На ранних стадиях пациенты зачастую не обращаются к врачам. Если же учитывать поздние случаи, с некрозом и ампутациями, то не всегда возможно отделить те случаи, где причиной ампутации был, например, диабет или травмы. Вообще говоря, этот раздел статистики достаточно печален. Подсчитано, что только в США в год выполняется около 150 тысяч ампутаций. В нашей стране, по оценкам врачей-экспертов, - от 45 тысяч до 150 тысяч в год, с учетом состояния здравоохранения и культуры заботы о своем здоровье.

По приблизительным данным, ежегодно в России около 300 тысяч человек получают диагноз «хроническая ишемия нижних конечностей». Как правило, это люди в возрасте 55–60 лет и старше, но бывают и ранние случаи. Мы считаем, что всего в стране живут от миллиона до двух миллионов граждан с этим заболеванием. Прогноз для них неблагоприятный. Если говорить о наиболее тяжелых стадиях, третьей и четвертой (боли в покое и некрозы), то в течение года после постановки диагноза приблизительно четверть их умирает из-за прогрессирования атеросклероза, в том числе в других анатомических регионах; четверть переживает ампутацию, у четверти поражение сосудов ног прогрессирует, и только у четверти современная медицина может добиться хоть какой-то стабилизации.

Те же и плазмида

Что может сделать для таких людей сосудистая хирургия? Самый простой вариант - механически исправить сосуды: заменить проблемный участок протезом либо создать путь для обходного кровотока. Но во-первых, приблизительно у четверти пациентов анатомическое строение сосудов таково, что сделать хирургическую реконструкцию невозможно. Во-вторых, атеросклероз не всегда поражает крупные сосуды - это могут быть и артерии ниже щели коленного сустава, в голени. Диаметр сосудов там небольшой, и велика вероятность, что хирургическая операция не даст желаемого результата из-за тромбирования шунтов, разрастания эндотелия и т. д. Специалисты открыто признают, что сосудистая хирургия всех проблем в этой области не решает.

Когда не может помочь хирургия, остается медикаментозное воздействие. Но фармакология тоже не предлагает чудо-лекарства. Стандартная терапия таких пациентов подразумевает назначение препаратов, улучшающих реологические свойства крови, расслабляющих тонус сосудистой стенки. Когда ишемия становится критической, переходит из второй стадии в третью и далее - в четвертую, добавляют препараты группы простагландинов, которые расширяют мелкие сосуды. Кровь туда «проваливается», кровоснабжение тканей улучшается, и худшего удается избежать. Но каждые полгода эту терапию приходится повторять - до тех пор, пока сосуды реагируют на простагландины.

Кроме того, в Европе и в Соединенных Штатах зарегистрирован препарат цилостазол. Хотя механизм его действия не совсем понятен, но то, что он улучшает периферический кровоток, показано достоверно. Цилостазол рекомендован к применению в Европе и в США, у нас же ситуация своеобразная: препарат упомянут в «Национальных рекомендациях по ведению пациентов с заболеваниями периферических артерий», но пока не разрешен к применению на территории РФ. Кроме того, Европейское медицинское агентство в марте 2013 года выпустило пресс-релиз, в котором говорилось о побочных эффектах цилостазола, связанных с нарушением работы сердца. Теперь противопоказанием к применению считается хроническая сердечная недостаточность. А это сильно ограничивает и его применение у пациентов с ишемией нижних конечностей: сердечников среди них много, атеросклероз - явление системное.

Рассмотрев эту ситуацию, мы решили, что действие, которое разработчики предполагали для плазмидной конструкции с геном VEGF, - ангиогенез, создание de novo сосудов микроциркуляторного русла, - может оказаться полезным. Естественно, мы не делали пафосных заявлений о победе над ишемией. Наш препарат не лечит от атеросклероза, но он восстанавливает кровообращение там, где оно нарушено, и позволяет крови добраться до обедненных кислородом и питательными веществами клеток и тканей.

Медицинское сообщество, как я уже упоминал, достаточно консервативно, хирургическое - в особенности. Мы понимали, что за нашу правоту придется побороться. Неоваскулген был зарегистрирован в 2011 году, и с тех пор мы ведем разъяснительную работу - ездим по стране, проводим конференции и симпозиумы, общаемся с докторами, рассказываем им о препарате, что-то корректируем и в наших представлениях с учетом того, что узнаем от них. В принципе, сейчас начинается самое интересное. Позади клинические исследования, которые подтвердили безопасность и эффективность препарата для значительной части пациентов. Результаты говорили сами за себя (подробнее о них чуть позже), они были убедительны для экспертов, а мнение экспертов убедило официальных лиц. Стало понятно, что ангиогенная терапия как самостоятельный элемент комплексного лечения имеет право на существование, и началась тонкая, почти ювелирная работа - подгонка препарата под конкретные клинические ситуации: нужно было понять, кому он показан в первую очередь, когда его следует назначать в сочетании с хирургической реконструкцией, с препаратами других фармакологических групп.

Сегодня в мире разрешено к клиническому применению всего пять генных препаратов: три для лечения злокачественных новообразований, четвертый - глибера, для лечения редкого наследственного заболевания - дефицита липопротеинлипазы, и наш неоваскулген. Необходимо понимать, что генная терапия бывает разной. Лечение наследственных заболеваний предполагает мощную долговременную коррекцию нарушений в геноме. Так действует глибера и другие подобные ей препараты, которые еще не вышли на рынок, но в скором времени, вероятно, появятся. Нам же требуется лишь временная индукция ангиогенеза - наша генетическая конструкция работает в клетках от суток до 10–14 дней, запускает процесс роста сосудов и затем исчезает. Ни о каком «вмешательстве в геном», конечно, говорить не приходится.

Именно поэтому препарат вводят местно, в те участки, где необходимо вырастить новые сосуды. За рубежом пытались вводить похожие конструкции внутривенно и внутриартериально, но особого смысла в этом не было: при контакте с кровью препарат быстро разрушался. Это и хорошо, потому что обеспечивает безопасность: плазмида не может попасть в другие отдаленные участки организма и не запустит процесс ангиогенеза там, где он нежелателен.

Что касается генно-терапевтических препаратов для лечения хронической ишемии нижних конечностей, пока на рынке есть только неоваскулген, но через некоторое время могут появиться и другие. Сошла с дистанции компания «Sanofi-Aventis», спонсировавшая клинические испытания плазмидной конструкции с геном фактора роста фибробластов. Фибробласты участвуют в созревании сосуда - собираются вокруг трубочки эндотелия и формируют прочную стенку, но это уже не инициация процесса, а следующий этап. Начинать с подстегивания фибробластов было рискованной идеей, и она не увенчалась успехом. Однако в мире проводится еще не менее десятка исследований в этой области, часть их перешла со второй на третью фазу клинических испытаний. Достаточно удачно японские ученые завершили исследование своего препарата. Это плазмида, похожая на нашу, но в качестве терапевтического фактора в ней использован ген фактора роста гепатоцитов HGF (гепатоциты - клетки печени, но в данном случае этот белок, несмотря на название, стимулирует рост того же эндотелия сосудов). У себя в Японии они успешно завершили третью фазу, однако не стали регистрировать, производить и продавать препарат, нашли инвестиции, чтобы организовать клинические испытания в США и вместо небольшого рынка внутри страны пойти на глобальный.

Как это работает

Активное вещество неоваскулгена - плазмида, то есть замкнутая в кольцо молекула ДНК. Производят ее биотехнологическим методом: клетки кишечной палочки Escherichia coli , живущие в биореакторе, многократно копируют плазмиду, затем ее выделяют и очищают. Плазмида содержит человеческий ген vegf , который кодирует белок - эндотелиальный фактор роста сосудов (VEGF - vascular endothelial growth factor; эндотелий здесь - выстилка сосудов, их внутренний слой). У этого белка есть несколько изоформ, в данном случае используется VEGF165, состоящий из 165 аминокислот. Показано, что именно такой белок наиболее мощно стимулирует деление сосудистых клеток.

Препарат вводят пациенту в больную ногу несколькими уколами. Плазмида проникает в клетки ишемизированной ткани, которые начинают синтезировать белок по «чертежу» гена. Не вся ДНК окажется внутри клеток, но повода для беспокойства тут нет: время жизни этой плазмиды в организме вне клетки - десятки минут, потом ее разрушат ферменты, так что генетическая конструкция не попадет ни в какие другие органы и ткани, ее действие будет только местным.

Клетки начинают синтезировать и выделять VEGF165. Он проникает в сосудистое русло и связывается с рецепторами эндотелиальных клеток. Это команда: «Начинаем выращивать здесь новый сосуд». Клетки активно делятся, мигрируют в сторону ишемизированной ткани и начинают формировать новую трубочку сосуда, обходной путь для крови. Это не менее сложный процесс, чем строительство новой дороги: необходимо организовать съезд с основной магистрали, расчистить трассу, то есть растворить плотные ткани на пути сосуда. Разумеется, трубочка, состоящая из эндотелиальных клеток, должна еще одеться снаружи мышечным слоем и волокнами соединительной ткани. В итоге кровоток восстановлен, ткани снова полноценно снабжаются кислородом и питательными веществами - ишемия отступает.

Результаты

Наш препарат прошел все этапы клинических испытаний. В российских нормативных документах они не называются «тремя фазами», но смысл от этого не меняется: первый этап - оценка безопасности, второй этап - определение режима дозирования, наиболее частых побочных действий, первые данные об эффективности, и третий - точное определение эффективности и более редкие побочные эффекты и осложнения. Три организации, в которых проводились клинические испытания, - это Российский научный центр хирургии имени Б. В. Петровского, Рязанский государственный медицинский университет и Ярославская областная клиническая больница.

Для первого этапа обычно привлекают здоровых молодых добровольцев. Однако в нашем случае это было бы неэтично, поскольку речь все-таки шла о генной терапии. В этом вопросе у нас было полное согласие с представителями контролирующего органа (на тот момент, в 2009 году, это была Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения, теперь же функция регистрации лекарственных препаратов передана непосредственно в Минздрав): здоровым людям генную конструкцию вводить не стоит, нужно совместить первый этап с началом второго и проводить оценку безопасности уже на пациентах. В таком решении не было ничего необычного: во всем мире сильнодействующие препараты, например те, что используют в психиатрии, на здоровых добровольцах не тестируют.

Препарат испытывали при второй и третьей стадии ХИНК по общепринятой классификации А. В. Покровского-Фонтейна. Стадия 2а - пациент может пройти около километра, а дальше начинаются боли. Уже на этой стадии в метаболизме мышечных волокон происходят необратимые изменения. Стадия 2б - безболевая дистанция 200 метров и менее, а третья стадия, когда говорят уже о критической ишемии нижних конечностей - боли в покое, при сидении и лежании. При этих же стадиях сейчас показано применение неоваскулгена - то есть практически при всех, за исключением первой, бессимптомной, когда пациент даже не знает, что болен, и четвертой, некротической, когда образуются язвы и гангрены. Впрочем, бывали случаи, когда доктора назначали препарат и на четвертой стадии как терапию отчаяния, закрывая глаза на инструкции. Потому что эффект превосходил наши самые оптимистические предположения.

Доктора, принимавшие участие в клинических испытаниях, как правило, начинали их с колоссальным скепсисом. Многоопытному хирургу, перевидавшему десятки, если не сотни тяжелых пациентов, прекрасно представляющему и все возможности терапии, и прогнозы, предлагают сделать больному какие-то инновационные уколы - реакцию нетрудно представить. А потом проходят две недели, раздается звонок, и доктор говорит: «У меня пациент бросил костыли и самостоятельно поднимается на третий этаж». Такая история произошла в Ростове-на-Дону, где проверяли эффективность препарата под руководством доктора медицинских наук, профессора Ростовского государственного медицинского университета Ивана Ивановича Кательницкого. Сейчас мы зарегистрировали препарат и на Украине, где врачи его встретили не с меньшим, а возможно, и с большим недоверием, чем их российские коллеги. Недавно я получил от одного из них электронное письмо с заголовком: «Это бомба!» - настолько он был изумлен результатом.

Сразу отмечу, что чудесные истории, к сожалению, происходят не с каждым больным. Как и для любого лекарственного средства, есть категория пациентов, которые не отвечают на терапию неоваскулгеном. Мы пытаемся разобраться, почему так происходит и что тут можно исправить. Кроме того, далеко не все пациенты страдают только атеросклерозом: у кого-то он протекает на фоне диабета, или у кого-то развивается тромбангиит (болезнь Бюргера), и это, конечно, ухудшает результат. Приблизительно 15% больных реагируют на лечение не так, как бы мы хотели, - очень и очень незначительно. Однако есть четкая положительная тенденция, и даже можно отметить, что чем тяжелее ишемия, тем ярче выражен клинический эффект. Некоторых больных мы наблюдаем уже два-три года. Коллеги из Ярославля (И. Н. Староверов, Ю. В. Червяков) подвели статистику по четырем годам - мы видим, что пациент, который с трудом мог пройти 50 метров, через два года отправляется на дальние прогулки, безболевая дистанция выросла до трех километров. Был примечательный случай и на ранней стадии: пациента, страстного охотника, не устраивали боли в ногах после первого километра, и он сам приобрел препарат. Сейчас этот человек охотится на лося, проходит в быстром темпе многие километры.

В рамках клинического исследования пациенты заполняли опросники, позволяющие оценить изменения в качестве жизни. Там было несколько шкал, которые сводились к двум компонентам: физическому здоровью и психологическому благополучию. Выяснилось, что физический компонент улучшается с очень хорошей достоверностью, это видно на примере той же дистанции безболевой ходьбы. А вот психологические улучшения, хотя и были отмечены, не достигли статистически значимой разницы. Может быть, дело в том, что после долгой ходьбы ноги всё равно начинают болеть, а хочется, чтобы не болели совсем, а может, людям трудно поверить в хорошее после тяжелой болезни и мрачных перспектив, или всему виной российская ментальность, о которой так много говорят. Любопытно было бы сравнить результаты по этому показателю в других странах.

Цена вопроса

Сколько стоит препарат, во что обойдется лечение? Препарат, увы, дорогой. Точные цены в статье приводить нет смысла, проще посмотреть в Интернете, но настраиваться надо на сумму порядка ста тысяч рублей за одну упаковку. Если учесть, что курс простагландинов стоит в среднем около 40 тысяч рублей и повторять его нужно каждые полгода, а эффект от неоваскулгена сохраняется и даже усиливается минимум два-три года, то картина не такая пессимистическая. Но все-таки почему так дорого?

Вот что говорит по этому поводу наш генеральный директор, непосредственный руководитель данного направления А. А. Исаев: «Неоваскулген - первый в классе препарат, что означает большие инвестиции: годы исследований, непростая работа с регуляторами и врачами, огромные усилия по созданию производства для выпуска на рынок. А на выходе небольшие количества доз препарата, пока его применение не станет широкой практикой. Отсюда и высокая цена на оригинальные разработки в сравнении с их копиями и так называемыми дженериками. Цена, уникальность и широкое применение тесно связаны. Поэтому наша задача - не только разработать препарат, но и сделать его доступным для всех. Мы много работаем над этим».

С нашей точки зрения, желательный вариант развития событий - включение неоваскулгена в перечень лекарственных средств, которые могут быть закуплены за счет федерального или регионального бюджета и предоставлены пациентам, нуждающимся в таком лечении. Подобное решение экономически обоснованно: как ни странно, пациент с одной ногой или вообще без ног обходится государству дороже, чем покупка препарата, который позволит избежать ампутации. Некоторую надежду дает и то, что неоваскулген официально является «инновационным препаратом», то есть включен в соответствующие списки как приоритетный и заслуживающий поддержки со стороны государства.

Понятно, что себестоимость неоваскулгена не может быть совсем уж низкой. Выращивание E. coli в биореакторе, манипуляции с ней, выделение и очистка плазмиды, подготовка лекарственной формы, контроль качества - всё это труд квалифицированного персонала, дорогостоящие приборы и реактивы. Но интересно, что себестоимость только производственной части в России примерно в восемь раз выше, чем если бы то же самое делалось, допустим, в Израиле. Причина проста: и оборудование, и расходные материалы - всё это у нас импортное, что и увеличивает затраты. Кроме того, вложения в клинические испытания, в обучение врачей, нужно постепенно окупить. Есть свои интересы и у нашего дистрибьютора, компании «Сотекс», - это одна из компаний, входящих в известную на фармацевтическом рынке группу «Протек». Их работа тоже необходима, это они поставляют препарат в регионы, чтобы он был доступен не одним столичным жителям.

Мы, со своей стороны, предпринимаем все усилия для того, чтобы препарат подтвердил свою эффективность в ходе широкого применения, - ежемесячно проводим выездные мероприятия, встречи, круглые стол, общаемся с врачами, отвечаем на вопросы. Глядя на карту РФ, я уже могу назвать специалистов по сосудистой хирургии в каждом регионе. Нельзя сказать, чтобы это был парад единодушия, - у каждого практикующего врача свой опыт и свое отношение к показаниям и противопоказаниям. Но о препарате знают, его применяют, и это для нас главное. Когда есть результаты и они убедительны для экспертного сообщества в конкретном регионе, разговаривать с чиновниками уже проще. Если всё сложится удачно, в арсенале сосудистых хирургов вскоре появится новый полезный инструмент.

Генная терапия – одна из стремительно развивающихся областей медицины, которая предполагает лечение человека посредством введения в организм здоровых генов. Причем, как утверждают ученые, с помощью генной терапии можно добавить недостающий ген, исправить или заменить его, улучшив тем самым работу организма на клеточном уровне и нормализовав состояние больного.

По словам ученых, потенциальными кандидатами для генной терапии на сегодняшний день являются 200 млн. жителей планеты, причем эта цифра неуклонно растет. И очень отрадно, что несколько тысяч пациентов уже получили лечение от неизлечимых недугов в рамках проводимых испытаний.

В данной статье расскажем о том, какие задачи ставит перед собой генная терапия, какие заболевания можно лечить этим методом и с какими проблемами приходится сталкиваться ученым.

Где применяется генотерапия

Изначально генная терапия была задумана для борьбы с тяжелыми наследственными заболеваниями, такими как болезнь Хантингтона, муковисцидоз (кистозный фиброз) и некоторыми инфекционными заражениями. Однако 1990-й год, когда ученым удалось скорректировать дефектный ген, и, введя его в организм больного, победить муковисцидоз, стал поистине революционным в области генной терапии. Миллионы людей во всем мире получили надежду на лечение заболеваний, которые прежде считались неизлечимыми. И пусть такая терапия находится у самых истоков развития, ее потенциал вызывает удивление даже в научном мире.

Так, например, кроме кистозного фиброза, современные ученые добились успехов борьбе с такими наследственными патологиями, как гемофилия, энзимопатия и иммунодефицит. Более того, лечение генами позволяет бороться с некоторыми онкологическими заболеваниями, а также с патологиями сердца, болезнями нервной системы и даже травмами, к примеру, с повреждениями нервов. Таким образом, генная терапия занимается заболеваниями с крайне тяжелым протеканием, которые приводят к ранней смертности и, зачастую, не имеют другого лечения, кроме терапии генами.

Принцип лечения генами

В качестве действующего вещества врачи используют генетическую информацию, а если быть точным, молекулы, которые являются носителями такой информации. Реже для этого применяют нуклеиновые кислоты РНК, а чаще – клетки ДНК.

Каждая такая клетка обладает так называемым «ксероксом» – механизмом, при помощи которого она переводит генетическую информацию в белки. Клетка, у которой имеется правильный ген и без сбоев работает «ксерокс», с точки зрения генной терапии является здоровой клеткой. У каждой здоровой клетки имеется целая библиотека оригинальных генов, которые она использует для правильной и слаженной работы всего организма. Однако если по какой-либо причине важный ген утерян, восстановить такую потерю не представляется возможным.

Это становится причиной развития серьезных генетических заболеваний, таких как миодистрофия Дюшена (при ней у больного прогрессирует мышечный паралич, и он в большинстве случаев не доживает до 30 лет, умирая от остановки дыхания). Или менее фатальная ситуация. К примеру, «поломка» определенного гена приводит к тому, что белок перестает выполнять свои функции. И это становится причиной развития гемофилии.

В любом из перечисленных случаев на помощь приходит генная терапия, задачей которой является доставить нормальную копию гена в больную клетку и подложить в её в клеточный «ксерокс». В этом случае наладится работа клетки, а может быть, восстановится функционирование всего организма, благодаря чему человек избавится от тяжелого недуга и сможет продлить свою жизнь.

Какие болезни лечит генная терапия

Насколько реально помогает человеку генная терапия? По подсчетам ученых, в мире насчитывается около 4200 заболеваний, которые возникают в результате неправильной работы генов. В этом плане потенциал у данного направления медицины просто невероятный. Однако гораздо важнее то, чего на сегодняшний день удалось добиться медикам. Безусловно, на этом пути хватает трудностей, однако уже сегодня можно выделить ряд локальных побед.

К примеру, современные ученые разрабатывают подходы к лечению ишемической болезни сердца посредством генов. А ведь это невероятно распространенное заболевание, которое поражает гораздо больше людей, чем врожденные патологии. В конечном итоге, человек, столкнувшийся с ишемической болезнью, оказывается в таком состоянии, когда единственным спасением для него может стать генная терапия.

Более того, на сегодняшний день при помощи генов лечатся патологии, связанные с поражением центральной нервной системы. Это такие заболевания, как боковой амиотрофический склероз, болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона. Что интересно, для лечения перечисленных недугов используются вирусы, которые имеют свойство атаковать нервную систему. Так, при помощи вируса герпеса в нервную систему доставляют цитокины и факторы роста, замедляющие развитие заболевания. Это яркий пример того, как патогенный вирус, который обычно вызывает болезнь, обрабатывается в лабораторных условиях, лишаясь белков, несущих заболевание, и используется как кассета, которая доставляет в нервы целебные вещества и тем самым действует во благо здоровья, продлевая жизнь человека.

Еще одним тяжелым наследственным заболеванием является холестеринемия, которая приводит организм человека к неспособности регулировать холестерин, вследствие чего в его организме скапливаются жиры, и возрастает риск инфарктов и инсультов. Чтобы справиться с этой проблемой, специалисты удаляют больному часть печени и исправляют поврежденный ген, останавливая дальнейшее накопление холестерина организмом. После этого исправленный ген помещают в обезвреженный вирус гепатита, и с его помощью отправляют обратно в печень.

Читайте также:

Имеются положительные подвижки и в борьбе со СПИДом. Не секрет ведь, что СПИД вызывается вирусом иммунодефицита человека, который разрушает иммунную систему и открывает ворота к организму смертельно опасным заболеваниям. Современные ученые уже знают, каким образом изменить гены, чтобы они перестали ослаблять иммунную систему, а начали укреплять ее для противодействия вирусу. Такие гены вводятся через кровь, посредством ее переливания.

Работает генная терапия и против раковых заболеваний, в частности, против рака кожи (меланомы). Лечение таких пациентов предполагает введение генов с факторами некроза опухоли, т.е. генов, которые содержат противоопухолевый белок. Более того, сегодня проводятся испытания по лечению рака мозга, где больным пациентам вводят ген, содержащий информацию по увеличению чувствительности злокачественных клеток к применяемым препаратам.

Болезнь Гоше представляет собой тяжелейшее наследственное заболевание, которое вызывается мутацией гена, подавляющего производство особого фермента – глюкоцереброзидазы. У лиц, страдающих от этого неизлечимого недуга, увеличена селезенка и печень, а с прогрессированием недуга начинают разрушаться кости. Ученым уже сегодня удались опыты по введению в организм таких пациентов гена, содержащего информацию по выработке данного фермента.

А вот еще один пример. Не секрет, что ослепший человек на всю оставшуюся жизнь лишается возможности воспринимать зрительные образы. Одной из причин врожденной слепоты считается так называемая атрофия Лебера, которая, по сути, является генной мутацией. На сегодняшний день ученые вернули 80 слепым людям зрительные способности, посредством модифицированного аденовируса, который доставил «рабочий» ген в ткани глаза. К слову, несколько лет назад ученым удалось вылечить дальтонизм у подопытных обезьян, путем внедрения в сетчатку глаза животного здорового человеческого гена. А совсем недавно такая операция позволила вылечить дальтонизм первым пациентам.

Что характерно, метод доставки генной информации при помощи вирусов является самым оптимальным, так как вирусы сами находят свои цели в организме (вирус герпеса обязательно найдет нейроны, а вирус гепатита – печень). Однако у данного метода доставки генов есть существенный недостаток – вирусы иммуногены, а значит, при попадании в организм могут быть уничтожены иммунитетом до того, как успеют сработать, а то и вызовут мощные иммунные ответы организма, лишь ухудшив состояние здоровья.

Существует и другой способ доставки генного материала. Это кольцевая молекула ДНК или плазмида. Она отлично спирализуется, становясь очень компактной, что позволяет ученым «упаковать» ее в химический полимер и внедрить в клетку. В отличие от вируса, плазмида не вызывает иммунной реакции организма. Однако этот способ менее подходящий, т.к. спустя 14 дней плазмида удаляется из клетки и продукция белка останавливается. То есть, таким способом ген необходимо вводить на протяжении длительного времени, пока клетка будет «выздоравливать».

Таким образом, у современных ученых есть два мощных метода доставки генов к «больным» клеткам, причем использование вирусов выглядит более предпочтительным. В любом случае окончательное решение по выбору того или иного метода выбирает врач, исходя из реакции организма пациента.

Проблемы, с которыми сталкивается генотерапия

Можно сделать определенный вывод о том, что генная терапия – малоизученная область медицины, которая сопряжена с большим количеством неудач и побочных эффектов, и в этом ее огромный недостаток. Однако есть еще и этический вопрос, ведь многие ученые выступают категорически против вмешательства в генетическое строение человеческого организма. Именно поэтому, сегодня существует международный запрет на использование в генотерапии половых клеток, а также доимплантационных зародышевых клеток. Сделано это для того, чтобы предотвратить нежелательные генные изменения и мутации у наших потомков.

В остальном же, генная терапия не нарушает никаких этических норм, ведь она призвана бороться с тяжелыми и неизлечимыми заболеваниями, в которых официальная медицина попросту бессильна. И в этом самое главное преимущество лечения генами.
Берегите себя!

За свою относительно недолгую историю генная терапия претерпела и « взлеты и падения» : иногда ученые и практические врачи видели в ней чуть ли не панацею, а затем наступал период разочарования и скептицизма…
Идеи о возможности введения в организм генов с терапевтической целью были высказаны еще в начале 60-х годов минувшего столетия, однако реальные шаги были сделаны лишь в конце 80-х и были тесно связаны с международным проектом по расшифровке генома человека.

В 1990 г. была предпринята попытка генной терапии тяжелого, зачастую несовместимого с жизнью, наследственного иммунодефицита, вызванного дефектом в гене, кодирующем синтез фермента аденозиндезаминазы. Авторы исследования сообщили о четко выраженном терапевтическом эффекте. И хотя со временем возник ряд сомнений по поводу стойкости полученного эффекта и его конкретных механизмов, именно эта работа послужила мощнейшим толчком для развития генной терапии и привлекла многомиллиардные инвестиции.

Генная терапия — медицинский подход, основанный на введении в клетки генных конструкций для лечения различных заболеваний. Желаемый эффект достигается либо в результате экспрессии введенного гена, либо за счет подавления функции дефектного гена. Следует подчеркнуть, что целью генной терапии является не « лечение» генов как таковых, а лечение различных заболеваний с их помощью.

Как правило, в качестве « лекарственного препарата» используют фрагмент ДНК, содержащий необходимый ген. Это может быть просто « голая ДНК» , обычно в комплексе с липидами, белками и др. Но гораздо чаще ДНК вводят в составе специальных генетических конструкций (векторов), созданных на основе разнообразных вирусов человека и животных с помощью целого ряда генно-инженерных манипуляций. Например, из вируса удаляют гены, необходимые для его размножения. Это, с одной стороны, делает вирусные частицы практически безопасными, с другой, « освобождает место» для генов, предназначенных для введения в организм.

Принципиальным моментом генной терапии является проникновение генной конструкции в клетку (трансфекция), в подавляющем большинстве случаев — в ее ядро. При этом важно, чтобы генная конструкция достигла именно тех клеток, которые нужно « лечить» . Поэтому успешность генной терапии во многом зависит от выбора оптимального или, по крайней мере, удовлетворительного способа введения генных конструкций в организм.

С вирусными векторами ситуация более или менее предсказуема: они распространяются по организму и проникают в клетки подобно своим вирусам-предкам, обеспечивая достаточно высокий уровень органной и тканевой специфичности. Такие конструкции обычно вводят внутривенно, внутрибрюшинно, подкожно или внутримышечно.

Для « целевой доставки» невирусных векторов был разработан ряд специальных методов. Простейший метод доставки нужного гена в клетки in vivo — прямая инъекция генетического материала в ткань. Использование данного метода ограничено: инъекции можно делать только в кожу, тимус, поперечно-полосатые мышцы, некоторые плотные опухоли.

Другой способ доставки трансгена — баллистическая трансфекция. Она основана на « обстреле» органов и тканей микрочастицами тяжелых металлов (золото, вольфрам), покрытых фрагментами ДНК. Для « обстрела» используют специальную « генную пушку» .

При лечении заболеваний легких возможно введение генетического материала в дыхательные пути в виде аэрозоля.

Трансфекцию клеток можно также проводить ех vivo: клетки выделяют из организма, производят с ними генно-инженерные манипуляции, а затем вводят обратно в организм больного.

Лечим: наследственное …

На начальном этапе развития генной терапии ее основными объектами считались наследственные заболевания, вызванные отсутствием или недостаточной функцией одного гена, то есть моногенные. Предполагалось, что введение больному нормально функционирующего гена приведет к излечению от болезни. Неоднократно предпринимались попытки лечения « королевской болезни» — гемофилии, миодистрофии Дюшена, муковисцидоза.

Сегодня разрабатываются и испытываются методы генной терапии почти 30 моногенных заболеваний человека. Между тем, вопросов остается больше, чем ответов, а реальный терапевтический эффект в большинстве случаев не достигнут. Причинами этого, прежде всего, являются иммунная реакция организма, постепенное « затухание» функций введенного гена, а также невозможность добиться « адресного» встраивания переносимого гена в хромосомную ДНК.

Моногенным заболеваниям посвящены менее 10% исследований генной терапии, остальные же касаются ненаследственных патологий.

…и приобретенное

Приобретенные заболевания не связаны с врожденным дефектом в структуре и функции генов. Их генная терапия основывается на положении, что введенный в организм « терапевтический ген» должен привести к синтезу белка, который либо окажет лечебное действие, либо будет способствовать увеличению индивидуальной чувствительности к действию лекарственных средств.

Генная терапия может быть использована для предотвращения тромбообразования, восстановления сосудистой системы сердечной мышцы после инфаркта миокарда, профилактики и лечения атеросклероза, а также в борьбе с ВИЧ-инфекцией и онкологическими заболеваниями. Например, интенсивно развивается такой метод генной терапии опухолей, как повышение чувствительности опухолевых клеток к химиотерапевтическим препаратам, проводят клинические испытания с участием пациентов с плевральной мезотелиомой, раком яичников, глиобластомой. В 1999 г. был одобрен протокол лечения рака предстательной железы, подобраны безопасные дозы химиопрепаратов и продемонстрирован положительный лечебный эффект.

Безопасность и этика

Проведение генетических манипуляций с организмом человека предъявляет особые требования к безопасности: ведь любое введение в клетки чужеродного генетического материала может иметь отрицательныеотрицательные последствия. Неконтролируемое встраивание « новых» генов в те или иные участки генома больного может привести к нарушению функции « своих» генов, что, в свою очередь, может вызвать нежелательные изменения в организме, в частности образование раковых опухолей.

Помимо этого, негативные генетические изменения могут возникнуть в соматических и половых клетках. В первом случае речь идет о судьбе одного человека, где риск, связанный с генетической коррекцией несравнимо меньший, чем риск смертельного исхода от имеющегося заболевания. При введении же генных конструкций в половые клетки нежелательные изменения в геноме могут быть переданы будущим поколениям. Поэтому совершенно естественным представляется стремление запретить эксперименты по генетической модификации половых клеток не только из медицинских, но и из этических соображений.

Ряд морально-этических проблем связан с разработкой подходов к генному вмешательству в клетки развивающегося эмбриона человека, то есть с внутриматочной генной терапией (терапией in utero). В США возможность использования генной терапии in utero рассматривается только для двух тяжелейших генетических заболеваний: тяжелого комбинированного иммунодефицита, вызванного дефектом в гене фермента аденозиндезаминазы, и гомозиготной бета-талассемии — тяжелого наследственного заболевания, связанного с отсутствием всех четырех глобиновых генов или мутациями в них. Уже разработан и готовится к предварительным испытаниям ряд генных конструкций, доставка которых в организм, как предполагается, приведет к компенсации генетических дефектов и устранению симптомов этих болезней. Однако риск возникновения отрицательных генетических последствий таких манипуляций достаточно велик. Поэтому этичность внутриматочной генной терапии также остается спорной.

В январе этого года в США опять были временно запрещены эксперименты по генной терапии. Причиной стали опасные осложнения, возникшие у двух детей после генной терапии наследственного иммунодефицита. Несколько месяцев назад во Франции у одного из детей, считавшихся излеченными благодаря генной терапии, был обнаружен лейкозоподобный синдром. Эксперты не исключают, что именно использование в ходе терапии векторов на основе ретровирусов может быть причиной развития осложнений у детей. Теперь представители Управления по контролю пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) будут рассматривать вопрос о продолжении экспериментов по генной терапии в индивидуальном порядке, причем лишь в том случае, если других способов лечения заболевания не существует.

Не панацея, но — перспектива

Нельзя отрицать, что реальные успехи генной терапии в лечении конкретных больных довольно скромны, а сам подход все еще находится на стадии накопления данных и разработки технологий. Генная терапия не стала и, очевидно, никогда не станет панацеей. Регуляторные системы организма настолько сложны и так мало изучены, что простое введение гена в большинстве случаев не вызывает необходимого лечебного эффекта.

Однако при всем этом перспективность генной терапии трудно переоценить. Есть все основания надеяться на то, что прогресс в сфере молекулярной генетики и генно-инженерных технологий приведет к несомненным успехам в лечении заболеваний человека с помощью генов. И, в конце концов, генная терапия по праву займет свое место в практической медицине.

Судя по всему, генная терапия может получить несколько неожиданное применение. По прогнозам ученых, в 2012 г. состоятся Олимпийские игры, где выступят трансгенные суперспортсмены. « ДНК-допинг» даст несомненные преимущества
в развитии силы, выносливости и скорости. Можно не сомневаться, что в условиях жесткой спортивной конкуренции найдутся атлеты, готовые к генетической модификации, даже учитывая возможный риск, связанный с применением новой технологии.