Більшість методів генної терапії полягають у введенні ДНК в тканини-мішені з метою створення умов для експресії екзогенного гена, що кодує білок, який відсутній у пацієнта в результаті мутації гена, або з метою забезпечити синтез нового білка з бажаним фармакологічним ефектом. У цій ситуації екзогенний ген, званий трансгенних. не займає свого нормального положення на хромосомі в геномі людини. Проте при введенні відповідних промоторів або регуляторних елементів трансгени може експресуватися в клітинах мішенях (рис. 31.1). В процесі розвитку генної терапії виникає ряд проблем, в тому числі досягнення терапевтичного рівня експресії гена в відповідних клітинах, контроль експресії гена, можливість імунних реакцій з вектором або продуктом гена і ризик мутагенезу. При деяких хронічних захворюваннях (наприклад, рак або інфекції) бажана короткочасна експресія грансгена, а для більшості спадкових захворювань необхідна довічна генетична модуляція.
Другий тип генної терапії включає введення нуклеїнової кислоти в лікарській формі, яка замість випадкового поширення включається в ДНК клітин, що призводить до корекції мутації хромосомної ДНК, перетворюючи неактивний ген в активний або нормалізуючи активність аномально функціонуючого гена. Незважаючи на видимі переваги генної корекції (усунення мутації) в порівнянні з введенням екзогенної ДНК, що теоретично може призвести до виникнення небажаних побічних ефектів, застосування технологій генної корекції може бути дуже складно в случас захворювань, обумовлених сотнею різних мутацій. Тому цей вид генної терапії обмежений лікуванням моногенних захворювань.
У зв'язку з клінічною ефективністю замісної ферментної терапії при таких захворюваннях, як хвороба Гоше. викликають сумніви переваги активації синтезу білка в організмі пацієнта в порівнянні з екзогенних введенням даного білка. У деяких випадках неможливо направити екзогенний білок в тканину мішень або забезпечити його внутрішньоклітинну локалізацію, що необхідно для його функціонування. При синтезі білка в тканинах больното з терапевтичний метою може бути досягнута його значно вища місцева концентрація, що допомагає уникнути системної токсичності при парентеральному введенні екзогенного білка. Підтримка постійного терапевтичного рівня для більшості екзогенно вводяться білків досить складно. Трансферні гени можуть забезпечити постійну рівноважну концентрацію необхідного білка.
Генна терапія може здійснюватися ex vivo або in vivo. У разі генної терапії ex vivo проводиться забір клітин-мішеней, їх генетична корекція в лабораторії і повторне введення пацієнту. Цей метод подібний до пересадки органів (наприклад, печінки при гіперліпідемії) або клітин (наприклад, пересадка кісткового мозку при лізосомних захворюваннях), за тим винятком, що в даному випадку вводять аутологічні клітини. що знижує ймовірність імунних реакцій і загибелі клітин в результаті відторгнення. Хоча такий підхід легко застосовний до деяких видів клітин, включаючи клітини кісткового мозку і фібробласти. його значно складніше здійснити по відношенню до більшості інших тканин. Метою генної терапії in vivо служить введення вектора і гена внутрішньовенно, перорально або через верхні дихальні шляхи. Вектор повинен направити ген до відповідних органів-мішені з мінімальним його розсіюванням в інші тканини. Подальші захисні механізми включають використання регуляторних послідовностей, приєднаних до гену, які забезпечують транскрипцію гена в тканях- іішенях.
Важливо мати на увазі ризик гуморального імунної відповіді. спрямованого проти відповідного продукту трансгени, і / або клітинної імунної відповіді. спрямованого проти клітин, модифікованих даним геном. Ця проблема особливо значима у пацієнтів зі спадковими захворюваннями, в організмі яких ніколи не вироблявся даний нормальний білок (в результаті делеції гена). Поліморфізм генетичних варіацій у людей дозволяє припустити, що відповідь на спробу генної терапії буде варіювати у людей значно ширше, ніж в експериментах на лінійних тварин. Перед проведенням досліджень за участю людей необхідні доклінічні випробування на тваринах, проте важливо враховувати обмежене значення цих досліджень.
Випадковий малюнок з бази знань:
Увага! Інформація на сайті
www.humbio.ru призначена виключно для освітніх
і наукових цілей