Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «Башкирский Государственный Университет»

Биологический факультет

Кафедра генетики и фундаментальной медицины

Курсовая работа

Тема: «Генная терапия как способ лечения

наследственных заболеваний человека»

Выполнил: студент 3 курса группы «А»

Хисамов Р. И.

Проверил:

Уфа 2011

СОДЕРЖАНИЕ………………………………………………………………………………2

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..………3

1. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА…………………………………………4

2. МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ТРАНСФЕКЦИИ В ГЕННОЙ ТЕРАПИИ……….6

3. ПРИНЦИПЫ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ…………………………………………...........7

4. ГЕНОТЕРАПИЯ МОНОГЕННЫХ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ…………………………………………………………………….9

5. ГЕНОТЕРАПИЯ НЕНАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ…………………..10

6. НЕКОТОРЫЕ ЭТИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ…………………………………………………………………………....12

7. ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ………………………………………………………………...13

8. Методы генетической трансфекции в генной терапии……………………………………………………………………………16

9. ВИРУСЫ В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВ ДОСТАВКИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА……………………………………………………………………….18

10. ИСКУСТВЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА……………………….…19

10.1. ПОЛИМЕРЫ……………………………………………………..…...19

10.2. ЛИПОСОМЫ………………………………………………………….19

11. МЕХАНИЗМЫ ЛИПОФЕКЦИИ…………………………………………….….20

11.1. ДОСТАВКА ДНК К ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТОК………………..….20

11.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМПЛЕКСОВ С КЛЕТОЧНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ И ПРОНИКНОВЕНИЕ В ЦИТОПЛАЗМУ………………………21

11.3. ОСВОБОЖДЕНИЕ ДНК В ЦИТОПЛАЗМУ И ТРАНСПОРТ В ЯДРО………………………………………………………………………………………...22

12. МОРАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ…………………………….…23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………..........................................24

ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………….………...26

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………….……31

ВВЕДЕНИЕ

Решающие достижения молекулярной биологии и генетики в изучении тонкой структуры генов эукариот, их картировании на хромосомах млекопитаю­щих, и прежде всего человека, впечатляющие успехи проекта "Геном человека" в идентификации и клонировании генов, мутации которых приводят к мно­гочисленным наследственным болезням, и, нако­нец, бурный рост в области биотехнологии и генной инженерии явились необходимыми предпосылками для того, чтобы от опытов на животных и теоретиче­ских построений уже в 1989 году предпринять пер­вые попытки лечения моногенных болезней.

Что же такое генная терапия? Подразумевает ли она лечение с помощью гена как лекарственного препарата или только лечение путем коррекции мутантного гена? Эти и многие другие вопросы неми­нуемо возникают при рассмотрении такого много­обещающего, а возможно, и потенциально опасного для человечества направления медицины грядуще­го XXI века, как генная терапия.

 

1. Краткая историческая справка

История генной терапии как нового направления медицины может быть разделена на три этапа. Этап I - (1970-1990) характеризуется попытками лечения дефицита фермента аргиназы заражением клеток вирусом папилломы Шоупа. В это же время предпринята неудачная попытка лечения бета - таллассемии пересадкой клеток костного мозга, трансформированных ex vivo бета глобиновым геном; генетическое маркирование Т-лимфоцитов. Начало этапа II знаменуется успешной попыткой лечения врожденного иммунодефицита, осуществленной в США в сентябре 1990 г. 14 сентября 1990 года считается "днем рождения" реальной генной терапии. В этот день благополучно завершилось лечение 4-летней девочки, страдавшей первичным иммунодефицитом, обусловленным мутацией в гене аденозиндезаминазы (АДА). В 1992 году были предприняты попытки лечения методом ex vivo семейной гиперхолестеринемии (мутация в гене рецептора липопротеинов низкой плотности) и гемофилии В, в 1993 г. - муковисцидоза и в 1995 г. - первые попытки лечения глиобластомы. Эти исследования по генной терапии и попытки клинических испытаний до 1996 года всё еще оставались единичными. В 1997 году начался III этап. В это время наметился качественный прорыв в технике доставки чужеродных генов и, как казалось многим, появились реальные шансы быстрого терапевтического эффекта при самых разных заболеваниях. Число проектов, одобренных в США Комитетом RAC (Recombinant Advisory Committee) увеличилось до 200 и продолжает стремительно возрастать, достигнув к концу 1999 году уже 400. С 1997 и по настоящее время (этап III), когда наметился качественный прорыв в технике доставки чужеродных генов и, как казалось многим, появились реальные шансы быстрого терапевтического эффекта при самых разных заболеваниях, число проектов, одобренных в США Комитетом RAC (Recombinant Advisory Committee) увеличилось до 200 и продолжает стремительно возрастать, достигнув к концу 1999г уже 400.

Большая часть генно-терапевтических работ находится пока на I или совмещенном I/II  этапе клинических испытаний. Быстрому развитию генной терапии, несомненно, способствовали результаты, полученные в ходе выполнения проекта «Геном человека». Международный проект «Геном человека» был начат в 1988 г. Это один из самых трудоемких и дорогостоящих проектов в истории науки. Если в 1990 г. на него было потрачено около 60 миллионов долларов в целом, то в 1998 г. одно только правительство США израсходовало 253 миллиона долларов, а частные компании – и того больше. В проекте задействованы несколько тысяч ученых из более чем 20 стран. С 1989 года в нем участвует и Россия, где по проекту работает около 100 групп. Все хромосомы человека поделены между странами-участницами, и России для исследования достались третья, тринадцатая и девятнадцатая хромосомы. Основная цель первого этапа проекта – выяснить последовательность нуклеотидов во всех молекулах ДНК человека и установить локализацию. Сейчас уже можно говорить о почти полном завершении этого этапа исследований. В Вашингтоне 6 апреля 2000 года состоялось заседание комитета по науке Конгресса США, на котором доктор Дж. Крейг Вентер заявил, что его компания, Celera Genomics, завершила расшифровку нуклеотидных последовательностей всех необходимых фрагментов генома человека. Ожидается, что на следующем этапе исследователи определят все функции генов и разработают возможности использования полученных данных. Эти данные будут использованы в генно-терапевтических работах для лечения и предупреждения наследственных болезней.