5. Генотерапия наследственных и приобретенных заболеваний

Современные методы лечения наследственных и приобретенных заболеваний связаны с введением в организм больного недостающих продуктов метаболизма или с ограничением поступления их предшественников с пищей, как это происходит, например, в случае диабета и т.п. Практикуется введение в организм и самих продуктов экспрессии поврежденного гена, а именно: ферментов или пептидных гормонов. Естественно, что подобная терапия лишь временно снимает симптомы заболевания и не устраняет его причины. Радикальным способом лечения таких заболеваний было бы исправление генетического дефекта, приводящего к развитию заболевания, путем введения в геном организма функционально активного гена. Современный уровень развития генной инженерии в принципе позволяет разрабатывать подходы к решению возникающих в связи с этим проблем, поскольку основные методы получения трансгенных животных и растений могут быть использованы и для манипулирования генами человека.

Теоретически возможны два типа генно-инженерных воздействий на геном человека с целью генотерапии. Во-первых, это вмешательство на уровне соматических клеток, приводящее к созданию клона клеток с измененным генотипом, которые могут повлиять на фенотип организма в целом. Во-вторых, воздействие на клетки зародышевой линии. В этом случае все клетки организма следующего поколения будут генетически изменены и такие изменения будут передаваться из поколения в поколение. Объектами генно-инженерных воздействий служат как половые клетки до оплодотворения, так и эмбриональные клетки на ранних стадиях развития зародыша до его имплантации. При работе с соматическими клетками достаточно введения дополнительной копии нормального гена, который может существовать в геноме наряду с его поврежденным гомологом. В отличие от этого в случае генотерапии на уровне клеток зародышевой линии необходимо производить замещение мутантного гена нормальным, так как современный уровень знаний не позволяет предсказать фенотипические последствия одновременного присутствия в геноме нормального и мутантного аллелей гена и их влияние на процессы роста и развития организма.

В настоящее время генотерапия рассматривается как многообещающее направление в развитии способов лечения широкого круга заболеваний человека как моногенной, так и полигенной (многофакторной) этиологии. При этом обработку клеток-мишеней трансгенами можно осуществлять как в организме человека, так и ex vivo, т.е. за его пределами. В последнем случае соматические клетки (чаще всего крови) больного подвергают генно-инженерному воздействию вне организма, после чего вводят их обратно. При всех этих генно-инженерных манипуляциях с трансгенами в первую очередь обращают внимание на генетическую безопасность подобных операций т.е. предотвращение нежелательных побочных эффектов трансгенов. Кроме того, после направленной доставки трансгенов к клеткам-реципиентам необходимо обеспечивать контроль за уровнем их экспрессии, а также, в идеальном случае, возможность изменения этого уровня, т.е. регулировать экспрессию трансгенов. Рассмотрим подробнее современную технику введения трансгенов при генотерапии, чаще всего используемую в клиниках, а также методы, обеспечивающие контроль их экспрессии в организме больного.