Šiuolaikinėje medicinoje žodis „genas“mirksi visokiuose kontekstuose ir konjugacijose. Yra genetika ir genomika. Yra metagenomika, genų inžinerija, genų prognozavimas ir molekulinis genotipas. Patogu supainioti įvairias DNR mokslo šakas, jei to nepadarysite patys, tačiau tikriausiai girdėjote apie vieną subkategoriją, pastaraisiais metais daug susidūrusią su žiniasklaida: genų terapija. Kas yra genų terapija? Tai medicininis genetinės medžiagos panaudojimas.
Norėdami suprasti, ką visa tai reiškia ir kodėl ši terapija yra tokia galinga, turite pradėti nuo šiek tiek supažindinimo su pačiais genais. Genai yra saugiai saugomame ląstelės genome - brėžinių bibliotekoje, leidžiančioje kiekvienam gyvam daiktui vystytis ir atsistatyti taip, kaip turėtų. Kad jų kodas būtų pritaikytas praktiškai, dauguma genų turi būti „išversti“į baltymus - DNR kodas nustato aminorūgščių, kurios turi būti dedamos į grandinę, eilę, kuri vėliau sulankstyta pagal sekos suteiktą formą. Būtent per šią sulankstytą trimatę struktūrą baltymas atlieka savo funkciją ląstelėje.
- „Salik.biz“
Taigi, jei norite pakeisti tai, kas vyksta ląstelėje, galite tai padaryti pakeisdami DNR, kuri koduoja baltymą, kuris veikia kaip vykdytojas. Ir jei iškyla dozavimo problema, pvz., Viena geno kopija vietoj dviejų, mes galime padidinti baltymų išeigą, įdėdami savo antrąją kopiją. Bet kokiu atveju mes keičiame genus, prieinamus ląstelės įprastam baltymų gamybos mechanizmui, kad pakeistume ląstelių elgesį.
Skamba paprastai. Bet ar tai lengva padaryti? Žinoma ne.
Pirma, labai sunku pritaikyti naujus ar pakeistus genus ląstelėse, kurias reikia taisyti. Ląstelės buvo specialiai sukurtos tam, kad taip neatsitiktų - mokslininkai turi nulaužti virusus, kurie išsivystė, kad šiam tikslui patektų į ląstelę. Bet jie vis dar nėra tobuli; kiekviena jūsų kūno ląstelė turi savo genomo kopiją, pilną ir (dažniausiai) identišką likusiai daliai, ir neįmanoma pakeisti kiekvienos jūsų kūno ląstelės. Net jei sėkmingai suredaguosime milijonus jūsų genomo egzempliorių, milijardai jų liks neliečiami.
Taigi ankstyviausiose ir vis dar svarbiausiose genų terapijos procedūrose buvo naudojami mėgintuvėliai - iš paciento buvo paimtas kaulų čiulpų mėginys, pakeistas dominantis genas, o pataisytos ląstelės buvo suleistos atgal į šeimininką. Tai dažniausiai veikė tik tuo atveju, jei suremontuotos ląstelės gyveno ilgiau arba buvo geresnės sveikatos nei jų natūralūs kolegos, taigi galiausiai jos išstūmė sergančias ląsteles ir dominavo populiacijoje.
Tik dabar tapo įmanoma redaguoti genus gyvo paciento kūne. Genų terapija dabar geriausiai padeda spręsti problemas, turinčias įtakos tam tikram ląstelių tipui, ribotam jų skaičiui. Genetinė problema, kurią išsprendžiame, gali likti likusiose nepažeistose ląstelėse, tačiau jei ji nenaudoja jų funkcijai, tai nelaikoma medicinine problema. Tam tikrų tipų žinduolių ausų kepenų ląstelės ir kochlearinės plaukų ląstelės yra nurodomos kaip dabartinių tikslinių ląstelių pavyzdžiai.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Abiem atvejais pakartotinis gydymas virusu gali „užkrėsti“pakankamai didelę dalį specifinių ląstelių populiacijos mūsų terapiniu genu, kad būtų pasiektas norimas poveikis. Kai kurie genų terapijos metodai tiesiog įdeda medicininį geną į ląstelės-šeimininkės branduolį, kur ji gyvens ir gamins baltymus, kaip tai darytų natūraliai. Tačiau ilgainiui tai veikia tik su ląstelėmis, kurios per tam tikrą laiką nesidalija, kaip neuronai. Jei ląstelės dalijasi, kaip ir dauguma ląstelių, mūsų genas gali prilipti prie priimančiosios ląstelės genomo arba atsilikti, kai ląstelė dauginasi.
Pagrindinė tokio tipo sujungimo technologija vadinama CRISPR; santrumpa reiškia trumpus palindrominius pakartojimus, reguliariai išdėstomus grupėse. Svarbus dalykas yra tai, kad jei mūsų genas bus įterptas kartu su CRISPR baltymų ir RNR sistema, genas pateks į genomą kur tik norite. Ląstelės dalinsis ir dauginsis įterptą geną taip, tarsi jis būtų visur kartu.
Svarbu atsiminti, kad taisydami genetinę problemą, mes nieko nepakeisime ligos paveldimumo. Kurtumo taisymas, redaguojant DNR kochlearinėse plaukų ląstelėse, pavyzdžiui, nesumažina ligos pernešimo palikuonims tikimybės.