все рішучіше входить в
життя. Статті і книги на дану тему з’являються найбільш частіше. Отже,
ланцюгова реакція почалася і проходить вона з прискоренням [12]. Приблизно
половина відомих спадкових хвороб людини викликана пошкодженням одного
гена, тобто є моногенною. Ця обставина дозволяє сподіватися, що коли буде
створена теорія генної інженерії еукаріот, дослідники зможуть спробувати
лікувати моногенні спадкові захворювання шляхом заміни дефектних генів
нормальними. Генотерапія може бути міцним засобом лікування спадкових
хвороб, продовження довголіття людини [4].
Вперше питання про генотерапію спадкових хвороб поставлене в 1971
році на IV Міжнародному конґресі з генетики людини. Причиною було
наступне спостереження. В організмі експериментаторів-онкологів, що
працювали з кролячою папеломою Шопа виявили зниження в крові
амінокислоти аргініну. Але проявів хвороби не спостерігалось. Існувала
здогадка, що вірус папіломи Шопа містить ген аргінази, який при попаданні в
організм починає синтезувати фермент, що прискорює переробку цієї
амінокислоти. Але при деяких захворюваннях спостерігається підвищена
кількість аргініну в крові. Ось чому була спроба лікувати ці стани введенням
вірусу папіломи Шопа. Спроби були безуспішними. Але тому, що, як
виявилося пізніше, в складі вірусного генома немає гену аргінази.
Причини для використання генної терапії до середини 70-х років
накопичувалося все більше і більше. Це і одержання ізольованих генів, і
включення їх в геном людини, і успішна гібридизація клітин, і спрямований
хімічний мутагенез. Принципова схема етіологічного лікування поки що
орієнтована на хвороби, що викликані мутацією одному гені і
супроводжуються відсутністю життєдіяльності гена.
Вимог до генотерапії багато. Якщо вводити генетичний матеріал в
організм, то потрібно бути впевненим, що він досягне потрібних клітин.
Сучасна генотерапія повинна досягнути того, щоб вмонтовування здорового
гена в генотип організму мало місце поза тілом. Для цього потрібно отримати
23
відповідні клітини з організму, опрацювати їх в лабораторії і повернути
пацієнту. Поки що таким чином можна маніпулювати тільки з двома типами
клітин: кісткового мозку та шкіри.
Ось які обмеження і вимоги обережності існують при відборі хвороб для
проведення генотерапії - її можна здійснити, якщо:
1. Хвороба загрожує життю і невиліковна без генотерапії;
2. Ушкоджені хворобою орган, тканини і клітини ідентифіковані;
3. Нормальний алель дефектного гена ізольваний і клонований;
4. Нормальний ген буде введений в суттєву частину клітин з ушкодженої
тканини, або введення гена доступне в таку тканину мішень, як кістковий
мозок і при цьому введення гена буде змінювати процес хвороби в
ушкодженій тканині;
5. Введений ген буде функціонувати адекватно;
6. Генно-інженерні методики застосовуються для уточнення безпеки
процедури [6].
В широкому розумінні терапія включає в себе як попередження, так і
лікування генетичних хвороб шляхом пренатальної діагностики.Про це вже
говорилося, тому зупинимося на проблемі лікування. З генно-інженерних
позицій терапія генетичних захворювань пропонує введення в генетичний
апарат людини, що містить пошкоджений ген, нормальної генетичної
інформації. Ця операція може бути проведена з заплідненою яйцеклітиною з
наступною пересадкою її так званої прийомною матір’ю, щоб введена
генетична інформація успадковувалася. Однак при цьому виникає така
кількість проблем, що говорити про реальність використання цього підходу в
медицині поки що рано [12].
Генотерапія через соматичні клітини - це поки що єдиний метод, який
може застосовуватися на людині. Включення одинарного гена в соматичні
клітини індивіду з загрозливою життю спадковою хворобою визначається
єдиною метою - виключити клітинні наслідки хвороби. Включений в клітини
ген не передається в майбутні покоління. В цьому випадку питання безпеки
вирішується так, як і при застосуванні нових ліків.
Поряд з генною терапією важких хвороб може бути поставлене питання
про генетичну інженерію, що покращує стан хворого. Мета цього - не
лікування хвороби, а корекція специфічних характеристик в бажаному
напрямку. Наприклад, мова може йти про включення гормона росту для
24
підвищення росту індивіда. Ризик такої процедури може бути значним. Вчені
знають дуже мало про комплексні зворотні механізми, які контролюють
біохімічні реакції в тілі. Дисбаланс, викликаний штучним збільшенням
кількості генного продукту, може мати непередбачені ефекти. В цей же час
ефект підвищення росту може бути досягнутий шляхом введення гормону
росту. У випадку необхідності можна перервати введення препарату. Якщо ген
введений додатково, то повернути його неможливо.
У 1980 році група американських генетиків вирішила почати лікування
хворих талассемією шляхом введення двом пацієнтам клітин з ніби-то
вмонтованим геном глобіну. Ця спроба була безуспішною [6].
Стан справ у 1984 році було розглянуто у Френч Андерсона. Необхідно
чітко розрізняти дві цілі генотерапії - корекцію генетичних дефектів в
соматичних клітинах і корекцію в зародкових клітинах або на ранніх стадіях
розвитку зиготи. Дотепер перша ціль не викликала сумнівів, тоді як другу
більшість дослідників або відкидають, або ставляться до неї скептично.
Однак соматичну генну терапію слід застосовувати тільки при певних
умовах. Їх можна розглянути під трьома пунктами: доставка, експресія і
засоби безпеки.
В наш час єдиними клітинами людини, які можна використовувати для
перенесення генів, є клітини кісткового мозку або фібробласти. Інші клітини
неможливо отримати з тіла і використати в культурі для того, щоб перенести
ген і знову ввести його пацієнту. Для перенесення клонованих генів в такі
клітини існує чотири методи: а) вірусний (за допомогою РНК - ретровірусів і
ДНК - вірусів); б) хімічний (за допомогою фосфату кальцію); в) метод злиття
(за допомогою злиття клітин з ДНК ліпосомами, тінями еритроцитів або
протоплазми); г) фізичний (за допомогою мікроін’єкцій або електропорації).
На сьогодні найбільш перспективним є перенесення, пов’язане з
використанням ретровірусів.
Ген спадковості до неоміоцину вводили в кровотворні клітини дорослих
мишей і людський ген ферменту гіпоксантин-гуанін-
фосфорибозинтрансферази (HPRT) переносили і активували в клітинах з
недостатністю цього ферменту. Експеримент дає надію на можливість
генотерапії при синдромі Леша-Найхана. Всі інші спроби лікування цієї
хвороби не ефективні, тому що HPRT працює за принципом «завжди
включений», навіть невелика кількість продукуючого ферменту могла б дати
25
покращення. З іншого боку, є сумніви в тому, що введення генів HPRT в
клітини кісткового мозку можна буде вплинути на порушення поведінки при
цьому синдромі, визнані недостатністю ферменту в клітинах головного мозку.
Це