Генная терапия: как перепрограммируют организм на молекулярном уровне

Генная терапия — это революционный метод лечения наследственных заболеваний, направленный на исправление дефектов на генетическом уровне. Она работает путем замены неисправного гена, «отключения» гена, вызывающего заболевание, или добавления новой «нормальной» копии гена. Вот механизм действия каждой стратегии:

1.                 Ген-добавление (или заместительная терапия). В клетки вводят рабочую копию гена. Эту стратегию используют, когда мутация приводит к дефициту важного белка. Новый ген «берет на себя» его производство.

2.                 Редактирование гена. Это «микрохирургия» ДНК. С помощью «молекулярных ножниц» (например, системы CRISPR/Cas9) ученые могут вырезать или исправить мутацию прямо в целевом гене, что заставляет его снова работать правильно.

3.                 Ген-сайленсинг (подавление). Эту стратегию применяют, когда мутация вынуждает ген производить токсичный или аномальный белок, мешающий работе клетки. В таких случаях специальные молекулы просто «выключают» проблемный ген.

Для доставки отредактированных или новых генов в клетки, ученые помещают их в «упаковку», называемую вектором. Обычно в этом качестве выступают безвредные вирусы (например, аденоассоциированные или лентивирусы), из которых предварительно удаляются гены, вызывающие болезнь: по сути, они служат «курьерами», доставляющими терапевтический ген в ядро клетки.

В генной терапии различают два ключевых подхода. In vivo: генетический материал доставляют прямо в организм с помощью инъекции, (например, в спинномозговую жидкость или глаз), и он сам проникает в нужные клетки. И ex vivo: в этом случае берутся стволовые клетки пациента, их изменяют в лаборатории, проверяют на безопасность, а потом возвращают в организм.

Какие заболевания лечит генная терапия. Генная терапия наиболее эффективна при заболеваниях, вызванных изменением одного гена. На сегодняшний день существуют генотерапевтические препараты для лечения церебральной адренолейкодистрофии, серповидноклеточной анемии, бета-талассемии и гемофилии, мышечной дистрофии Дюшенна и спинальной мышечной атрофии, врожденного амавроза Лебера и метахроматической лейкодистрофии. Однако важно понимать, что многие из этих средств пока применяются в рамках клинических испытаний, некоторые доступны лишь в ограниченном числе медицинских центров.

Ученые также изучают потенциал генной терапии для лечения многих других заболеваний, включая ВИЧ и рак.

В чем преимущества генной терапии. Генная терапия может предложить методы лечения заболеваний, для которых нет других терапевтических опций. Кроме того, она удобна: многие генотерапевтические препараты предполагают однократное введение, так как исправленный ген остается в клетках на всю жизнь (для некоторых заболеваний могут потребоваться повторные дозы).

Обращение к генной терапии на ранней стадии заболевания может предотвратить серьезные повреждения, вызванные болезнью. А самое главное — этот метод лечения направлен на устранение причин заболевания, а не только на снятие симптомов.

Однако генная терапия может быть очень дорогой. Кроме того, как и при любом лечении, существует риск побочных эффектов или нежелательных реакций.