ГЕНДІК ТЕРАПИЯ

Б И О Т Е Х Н О Л О Г И Я

ДНҚ молекула құрылысын ашқан

Д.Уотсонның геномы секвенирленуі

2 ай бұрын жасалынды және оның

құны 1 млн. доллар болды, ал бірінші

геномды талдауы 10-12 жылға созылып

3 млрд. доллар жұмсалды.

Гендік терапияның технологиясы

Гендік терапия – бұл адам ауруларын емдеуіне қолданатын технологиялар, организмнің қандай да болмасын тіндері мен ағзалары клеткаларының қызметі зақымданған гендерге қосымша, оларды ауыстырып салатын немесе әсерін бәсендететін гендер емдік объект ретінде қолданылады. Тұқымқуалайтын және тұқымқуаламайтын аурулар (соматикалық және жұқпалы), онкологиялық аурулар құрылымды және реттеуші гендердің функциялары бұзылғанымен байланысты. Тұқымқуалатын аурулардың түбірінде жасушалар геномының бұзылыстары кездеседі (гемофилия, Паркинсона ауруы және т.б.). Басқа аурулар дамуы гендік бейімділік пен фенотиптік факторлардың (диабет, гипертониялық ауруы, онкопатология және т.б.) қосарласып әсер етуінен болады.

Гендік терапия гендік инженерия, рекомбинантты ДНҚ технология әдістеріне негізделген: нақты мақсатты гені(гендері) бар гендік конструкцияны құрастырып науқас организмге ендіру; жаңадан құрастырылған гендік конструкциялар дефектті генді қалпына келтіреді немесе оны ауыстырады, жетілген ген өнімін экспрессиялайды немесе мутацияланған геннің функциялық белсенділігін блокадалайды. Айта кету керек, қандай да болмасын барлық аурулар гендердің бұзылған қызметтеріне байланысты, яғни негативті мутациялармен.

Гендік терапия бір молекулалық медицина технологиясы ретінде қалай да болмасын ген функциясын бақылауын қалпына келтіруге бағытталған. Бір жағдайда науқас клеткалар қандай-да болмасын бір геннің функциясын жоғалтқанда, оны қалпына келтіру керек. Осы жағдайда организмге генді физикалық жолмен тасымалданады да әрі қарай клеткаға жеткізіледі. Басқа жағдайда, гендердің қызметтері шектен тыс байқалған болса, олардың гиперактивтілігін бәсендету керек. Дефектті геннің коррекциясы (ДНҚ бір бөлігін өзгерткен мутацияларда), дефектті генді сау генге ауыстыру, нормадағы геннің экспрессиясын күшейту, блокталған геннің экспрессиясын қалпына келтіру немесе ауырған геннің экспрессиясын блокадалау әдістерін зерттеп өндеу. Генді терапияда жиі терапиялық генді ендіру әдісі қолданылады. Гендік коррекцияның технологиялық қиыншылықтары болғандықтан, қазіргі уақытта «науқас» генді сауықтыру үшін клиникалық практикада жойылған функцияны ауыстыруына ауру организмге «сау» терапиялық генді ендіруге негізделген технологиялар зерттеліп іске асырылып жатыр.

Гендік терапия дамуының алғашқы кезеңінде және клиникалық практикада қолданылып жатыр. Айта кету керек, әр адамның геномы бірдей гендер жиынтығынан құралғанымен, олардың гендік жазылымы өзгеше болады. Айырмашылығы орташа ген жазбасының «әріптері» мыңына 1 нуклеотид, яғни 0,1% тен. Клеткада нәруыз синтезін кодтайтын құрылымды гендер саны 3%, ал қалған гендер реттеуші және басқа қызметтер атқарады. Дегенмен, нәтижелі гендік терапия үшін ген(дердің) құрылымы және функциясы туралы білімнен басқа, тағы динамикалық генаралық, ассоциативті өзара қарым-қатынасты, организмнің қандай да болмасын функциясын іске асыратын гендік реттеу жілісін айқындайтын технологиялар туралы білімдер маңызды.

Рекомбинантты ДНҚ технологиясы құрылғандай, гендік терапия технологиясы қалыптасуының алғы шарттары вирустық трансфекция жайіті, табиғатта вирустар клетка ішіне енуі және олардың геномына интеграциялану туралы зерттеулер негіз болды. Гендік терапия технологиясының жетістіктері адам геномы секвенирлену және карталану қорытындыларына негізделген. Осы қорытындылар «Адам геномы» бағдарламаны жүзеге асыру барысында, протеомика, бионанотехнологиялар, биоинформациялық технологиялар және т.б. салалары бойынша заманауи мәліметтеріне сұйенеді. Гендік терапияның өзектілігіне қазіргі уақытта атақты танымал алты халықаралық журналдар жарық береді, осы технологияларды жетілдіру үшін жүздеген биотехнологиялық компаниялар гендік терапия бойынша 600 астам халықаралық проектерді іске асырады, финанстық көлемі миллиардтар долларлармен есептелінеді.

Гендік терапияның стандартты технологиясы келесі кезеңдерден құралған:

- науқас организмнің нысана-клеткасына трансфекциялау үшін экзогенді гендік материалды дайындау;

- осы ДНҚ фрагментін адено-, ретровирустар, плазмидалар, липосомалар және т.б. қолдану негізінде жасалған векторлық жүйеге енгізеді;

- науқас организмнің нысана-клеткасына мақсатты генді алып келетін векторды ex vivo немесе in vivo-датрансфекциясы келесі бір ізділікпен жүргізіледі: экспериментте немесе зертхана жануарларына генді конструкцияны клиника алды сынақтар жүргізіледі, кейін өз еркімен қатысқандарға сынақ жасау, соңында, тек клиникалық сынақтар хаттамалары бекітілгеннен кейін науқас адамдарға енгізеді.

Сонымен, гендік терапияның стандартты сызбанұсқасы смыслдық (нәруызды кодтайтын) және геннің реттеуші бөлігі бар толығымен жұмыс істейтін (экспрессиялайтын) гендік конструкцияны құрастырумен басталады; кейін нысана-клеткаға конструкцияланған генді жеткізетін вектор құрастырылады, соңында, нысана-клеткаға трансфекция (дайындалған конструкцияға ауыстырып салу) жасау. Экспериментте in vitro және in vivo-датрансфекция қорытындысы талқыланады. Оң нәтижелі қорытындыда бағдарлама ұсынылады және клиникалық сынақтар хаттамалары бекітіледі.