Дата публикации: 30-11-1999 Раздел: Пульмонология, фтизиатрия
Мини-ген может помочь больным тяжелым или генетическая терапия муковисцидоза
Создание укороченной версия гена, связанного с развитием муковисцидоза или фиброзно-кистозной дегенерации (cystic fibrosis - CF), в случае дальнейшего развития исследований в этой области может привести к появлению нового метода терапии заболевания.
Мини-ген, как оказалось, способен функционировать почти также эффективно, как и
полноразмерный, что было показано в культуре клеток и на лабораторных животных.
Результаты исследований представлены в последнем номере Proceedings of the
National Academy of Sciences.
Муковисцидоз или фиброзно-кистозная дегенерация (cystic fibrosis - CF), является
генетическим заболеванием, при котором клетки легких или поджелудочной железы не
могут должным образом взаимодействовать с соединениями хлора, в результате чего
происходит дегенерация слизистых оболочек органов.
Страдающие этим заболеванием пациенты (около 30000 только в США), отличаются
большим содержанием соли в поте, часто болеют пневмонией, для них характерны
хронический кашель и стерторозное дыхание. Кроме того, не смотря на хороший
аппетит, больные часто страдают потерей веса, что требует их содержания на
специальных диетах. В настоящее время терапия болезни сводится к борьбе с
пневмониями при помощи антибиотиков и различным физиотерапевтическим процедурам
для снятия застойных явлений в слизистой легких.
Ген, сцепленный с муковисцидозом, называется CFTR и в норме контролирует
"проникновение" соединений хлора и хлорид-иона через мембраны клеток. Если в
гене находится "вредная" мутация, то ионный обмен нарушается.
После идентификации CFTR и его клонирования, он сразу был признан одним из
чрезвычайно перспективных генов для генотерапии. Дальнейшие исследование в этой
области были сосредоточены на поисках оптимального метода доставки гена в клетки
и ткани организма.
По мнению ученых, одним из наиболее перспективных методов доставки гена в
пораженные CF клетки мог бы стать адено-ассоциированный вирус (adeno-associated
virus - AAV), лишенный патогенности. В настоящий момент именно он и используется
в клинических испытаниях на пациентах.
Однако, в начале экспериментов исследователи столкнулись с рядом сложностей.
Главная проблема состояла в том, что даже после удаления из генома AAV всего
"балластного" генетического материала (т.е. неважного для функционирования
вируса), ген CFTR был слишком велик для размещения на этом "носителе". Поэтому,
какое-то время ученые были вынуждены использовать при экспериментах другой тип
вирусов.
В последствии, путем генноинженерных манипуляций, исследователи смогли удалить
различные части целевого гена, кодирующие так называемый R домен белкового
продукта. Таким образом, были сконструированы меньшие по размерам аналоги CFTR,
способные давать при экспрессии (выражении) укороченные белки. Затем, измененные
гены были внедрены в растущие в культуре клетки человека, полученные из легких
пациентов с CF при операциях по трансплантации.
Как показали последующие исследования, клетки, несущие укороченные версии гена
CFTR продуцировали необходимые белковые продукты. Более того, среди уменьшенных
вариантов белков были отобраны несколько, способных транспортировать хлорид-ион
с той же эффективностью, как и природный CFTR. В дальнейшем, проведенные на
лабораторных мышах с искусственно вызванным фиброзом испытания подтвердили эти
результаты.
По мнению ученых, выбранная стратегия работы с укороченными вариантами CFTR
является многообещающей, но сейчас это только первые шаги. Необходимо проводить
дальнейшие исследования новых коротких вариантов гена и белковых продуктов на
клетках и животных для оптимизации их размещения на вирусе - носителе AAV. В
качестве наиболее перспективного среди всех разновидностей AAV считается серотип
5, как способный связываться на поверхности выстилающих легкое клеток и
эффективно инфицировать их. В конечном счете, понимание структурной организации
гена CFTR и его белка может также позволить создать новые лекарства для терапии
муковисцидоза.
Источник: Rusbiotech.ru |