Генотерапия

Наиболее важными и приоритетными фундаментальными направлениями научных исследований в биохимии и молекулярной биологии являются генетическая инженерия и биотехнология, которым придается исключительное значение. Усилия ученых сосредоточены на создании и производстве препаратов для медицины (гормоны, ферменты, моноклональные антитела, биоактивные пептиды, вакцины, интерферон, простагландины и др.), сельского хозяйства (регуляторы роста растений, феромоны для борьбы с вредителями растений), промышленности (пищевые и вкусовые добавки). Эта новая технология может решать ряд важных проблем в медицине (пренатальная диагностика болезней, генотерапия и др.). [c.18]

В генетической инженерии с целью получения белков в достаточных количествах и с заданными свойствами (например, для генотерапии наследственных и соматических болезней) широкое применение получили эндонуклеазы рестриктазы, катализирующие расщепление молекулы двухцепочечной ДНК по специфическим нуклеотидным последовательностям внутри цепи. Рестриктазы узнают определенные 4-7-членные последовательности, вызывая, таким образом, разрывы в определенных сайтах цепи ДНК. При этом образуются не случайные последовательности, а фрагменты ДНК строго определенной структуры с липкими концами (рекомбинантные ДНК), используемые далее для конструирования гибридных молекул и получения генно-инженерной, биотехнологической продукции (например, инсулина, гормона роста, интерферона, вакцин против вируса гепатита В, СПИДа и др.). [c.481]

После того как рекомбинантный аденовирус инфицирует клетку-мищень, его ДНК проникает в ядро, где и происходит экспрессия терапевтического гена. Рекомбинантная ДНК не интегрирует в хромосому и сохраняется непродолжительное время, поэтому при проведении генотерапии с использованием аденовирусных векторов необходимо вводить их с определенной периодичностью. [c.494]

Но, может быть, самым главным итогом развития генетики человека к концу XX в. явилось все же создание генетических технологий для медицины. Они принципиально изменили многие разделы медицины, и не только в области наследственных болезней. В современной теоретической медицине они решают массу вопросов расшифровка патогенеза болезней выявление причин клинического полиморфизма установление причин хронического течения болезней расшифровка фармакогенетических особенностей. Они же удачно оккупировали и клиническую медицину, став незаменимыми при диагностике, лечениии и профилактике наследственных и инфекционных болезней генотерапии наследственных, вирусных и онкологических заболеваний производстве лекарств на основе генной инженерии. И еще два принципиальных [c.142]

И еще один, очень важный момент необходимо подчеркнуть. Генетика помимо сугубо научных и технических проблем ставит перед человечеством и морально-этические проблемы. Ведь одна из главных биологических ценностей рода человеческого — его генетический полиморфизм, уникальная индивидуальность каждого из нас. Евгенические попытки ввести программы, которые на основании генетической информации ограничивают репродуктивную свободу людей и унифицируют человечество, совершенно неприемлемы для современного общества ни с научной, ни с моральной точки зрения. Чем далее развивается генетика человека, тем строже должны соблюдаться этические нормы в исследовательской и клинической работе, и тем упорнее ученые должны защищать общество от нарушений морали. И это положение особенно актуально сегодня в связи с зарождением генотерапии, попытками клонирования человека, доклинической диагностикой наследственной предрасположенности. [c.145]

Генотерапия — лечение наследственных болезней с помощью введенных в геном реципиента чужеродных генов или вживление полноценных генетических соматических клеток в ткани биологического объекта. [c.461]

С помощью ретровирусной инфекции гемопоэтическпх стволовых клеток в культурах костного мозга и их последующей трансплантации облученным мышам можно заменить всю гемопоэтическую ткань животного клетками, содержащими ретровирусный вектор [2]. Можно надеяться, что эксперименты такого рода приблизят возможность лечения ряда наследственных дефектов методами генотерапии [3]. [c.273]

Самоинактивирующиеся векторы, или векторы- самоубийцы ,, разработаны для того, чтобы исключить влияние вирусных промоторов и энхансеров на экспрессию гена, поставленного под контроль внутреннего промотора [29]. Эти векторы сконструированы таким образом, что в процессе обратной транскрипции и интеграции те участки вирусного генома, которые содержат промоторные и энхансерные элементы, подвергаются делец ш. Провирусные LTR в инфицированных клетках становятся транскрипционно неактивными. Это способствует нормальной экспрессии генов, транскрибируемых с внутреннего промотора и исключает возможность нежелательных последствий включения (инсерции) провируса, в частности транскрипционной активации соседних генов [13]. Несмотря на то что титр вирусных препаратов, полученных на основе подобных векторов, был достаточно низок (10 к. о. е./мл [29]), самоинактивирующиеся векторы можно рассматривать как наиболее перспективные кандидаты для применения в генотерапии человека [3]. [c.285]

В то же время чужеродная ДНК может встраиваться в геном других клеток и изменять набор продуктов эндогенного белкового синтеза. В ряде работ (Кабанов, Кабанов, 1994 Дебабов, 1997) определены перспективы использования этого свойства для ДНК-вакцинации и генотерапии, а также для доставки генетического материала в клетку. Однако до настоящего времени в полной мере не исследованы свойства ДНК как поверхностно-активного вещества. Эти исследования могли бы прояснить механизмы проникновения макромолекул таких размеров через цитоплазматическую мембрану и обосновать с точки зрения коллоидной химии возможность введения экзогенной информации в геном клетки. [c.153]

Дебабов В. Г. ДНК-вакцинация и генотерапия на основе тран-зитно экспрессии нуклеиновых кислот в соматических клетках человека и животаых И Молекуляр. биология. 1997. Т. 31, № 2. С. 209-215. [c.190]

Выделение и клонирование нормальных генов человека все больше позволяет надеяться на то, что возникнет новая отрасль медицины — гемотерапия, предсказанная еще в середине 70-х годов Дж. Меррилом и др. Генотерапия позволит заменять дефектные гены нормальными и тем самым устранять причину болезни, а не ее симптомы. [c.523]

Современная молекулярная генетика вносит существенный вклад в диагностику, предупреждение и лечение более 4000 заболеваний человека. Хотя генотерапия, основанная на замене поврежденных генов пациента на полноценные, в наши дни делает еще свои первые шаги, есть все основания считать, что в нынешнем веке этот подход станет одним из доминирующих в восстановлении здоровья человека и предупреждении его заболеваний. Не исключено, что с помощью генно-инженерных методов в конце концов удастся существенно увеличить продолжительность жизни людей и повысить ее качество в преклонном возрасте. [c.6]

Книга, предлагаемая вниманию читателей, основана на материале, который используется мной при чтении спецкурса по искусственным генетическим системам для студентов четвертого года обучения кафедр биоорганической химии МГУ и физикохимической биологии и биотехнологии Московского физико-технического института. Как и следует из названия, монография, в основном, посвящена изложению методических, а скорее даже методологических достижений современной молекулярной генетики. При этом я умышленно сузил понятие термина генная инженерия , сохранив за ним разделы по конструированию генов и систем их экспрессии как таковых в рамках центрального постулата молекулярной биологии (ДНК<->РНК- белок). Методические разделы таких направлений исследований, как клонирование млекопитающих, трансгенез, антисмысловые и биочиповые технологии, ДНК-диагностика, генотерапия и тому подобные наукоемкие приложения генно-инженерных подходов, которые в большей степени направлены на системное познание генетических явлений, предполагается объединить в дальнейшем под названием Нуклеиновые кислоты как объект и инструмент исследований во втором томе Искусственных генетических систем . [c.9]

Конъюгативный перенос бактериальных генов в клетки животных. Перенос генов во время конъюгации бактериальных клеток, когда мужские и женские клетки вступают в контакт друг с другом через объединяющий их цитоплазматический мостик, является широко распространенным и хорошо изученным генетическим явлением [224, 225]. Недавно была продемонстрирована возможность конъюгативного переноса ДНК из бактериальных клеток в культивируемые клетки животных [226]. В этой серии экспериментов В.Л. Ватерсу удалось показать, что гены устойчивости к антибиотикам, находящиеся в составе конъюгатив-ной плазмиды Е. соН, переносятся с низкой частотой в клетки яичников китайских хомячков СНО К1 из бактериальных клеток, давая возможность клеткам-реципиентам выживать на селективной среде в присутствии соответствующих антибиотиков. При этом не происходило поглощения бактериальных клеток клетками животных посредством эндоцитоза, и перенос имел место в присутствии ДНКазы в питательной среде, что исключало непосредственный захват ДНК клетками из культуральной жидкости. Чужеродная ДНК реплицировалась в клетках животных, а экспрессия генов генетических маркеров происходила лишь в том случае, если гены находились под контролем эукариотических промоторов. Хотя конъюгативный перенос генов бактерий в клетки дрожжей, а также растений (Ti-плазмиды) известен давно, обсуждаемая работа впервые продемонстрировала возможность непосредственного обмена генами между бактериями и клетками высших животных. В том случае, если данный процесс удастся оптимизировать, у генной инженерии появится дополнительная возможность введения очень больших молекул ДНК в клетки животных, в том числе и в целях генотерапии. [c.154]

GFP и его аналоги представляют собой исключительно удобные белки-репортеры для анализа экспрессии генов [193]. В частности, добавление к любому из концов его полипептидной цепи сигнальных последовательностей не нарушает способность GFP к флуоресценции, однако позволяет контролировать его внутриклеточную локализацию в исследуемых компартментах, например, в ядре или митохондриях. Объединение GFP в одной гибридной полипептидной цепи с белковыми рецепторами (в частности, глюкокортикоидным) или лигандами, также часто не нарушает функциональных свойств ни одной из макромолекул гибрида. С помощью такой системы можно следить за перемещением соответствующих белков и их комплексов в живых клетках и тканях как при проведении фундаментальных исследований, так и прикладных, например при разработке систем для генотерапии. [c.391]

Хотя гибридомные технологии еще продолжают достаточно активно использоваться, с появлением новых эффективных методов белковой инженерии, в том числе систем отбора белков на основе разнообразных дисплеев и репрезентативных клонотек случайных белковых последовательностей, mAb начинают постепенно сдавать свои позиции. Новые технологии позволяют отбирать антитела требуемой специфичности непосредственно из суспензии фаговых частиц без иммунизации лабораторных животных и при этом получать белки с совершенно новой специфичностью к антигенам, которые неиммуногенны in vivo. Новые подходы дают возможность снять ограничения, накладываемые на производство антител особенностями иммунного ответа живого организма. В последние годы удалось получить большое количество рекомбинантных антител с новыми свойствами значительно уменьшить размер их молекул, а также объединить антитела в поливалентные гибридные комплексы, сильно повысив при этом их авидность. Генно-инженерными методами удалось объединить фрагменты антител с разнообразными аминокислотными последовательностями для обеспечения адресной доставки макромолекул. Такие гибридные молекулы, кроме антител, включают ферменты для активации предшественников цитоток-сичных лекарственных препаратов, токсины, белки вирусных частиц, используемые в генотерапии, и сами могут быть включены в липосомы для повышения эффективности химиотерапии. Рекомбинантные антитела применяют для получения биосенсоров, используемых при мониторинге исследуемых молекул в реаль- [c.409]

Рис. 13.12. Две стратегии генотерапии введение терапевтических генов в клетки-мишени вне организма (о) или внутри организма (б)

Один из основных методов молекулярной генетики-это трансформация эукариотических клеток в культуре с помощью рекомбинантных векторов, содержащих гены, кДНК и специфические мутантные копии природных сегментов ДНК. Этот метод лежит в основе многих экспериментов, описанных в данной книге. Если исследуются бактериальные или дрожжевые клетки, то манипуляции проводятся на целых организмах, пусть и одноклеточных. Корректируя мутации, мы проводим своего рода терапию на уровне генов (генотерапию). Распространение методов обратной генетики и генотерапии на диплодные организмы, размножающиеся половым путем, требует решения сложных методологических и экспериментальных проблем. [c.362]

Второй новый подход к изучению детерминации и дифференцировки у млекопитающих основан на использовании трансгенных мыщей. Этот подход был разработан для определения временных и пространственных аспектов экспрессии генов и для постановки экспериментов по генной терапии (рис. IV. 15). Суть его состоит во встраивании инъецированных генов в цеспецифические, случайные сайты генома клетки-хозяина. Такое отсутствие специфичности может затруднить исследование генной экспрессии и генотерапии, однако даст преимущества при изучении морфогенеза. Случайное встраивание инъецированной ДНК в кодирующие или важные в регуляторном отнощении участки может привести к изменению экспрессии гена-мищени. В результате может синтезироваться мутантный генный продукт или вообще блокироваться экспрессия данного гена. Этот метод внесения мутаций аналогичен так называемому инсерционному мутагенезу, широко использующемуся в генетике прокариот, дрожжей, D. melanogaster и кукурузы. В последнем случае в качестве [c.368]

Быстрые темпы развития современной биологии обусловливаются запросами технологии, здравоохранения, сельского хозяйства, промышленности и, конечно же, любознательностью исследователей. Поскольку все мы и наши дети - продукты функциональных генетических систем, чисто академический интерес подогревается еще и личной заинтересованностью. Это сочетание научного интереса и личностного аспекта приводит к огромному общественному интересу к технологии рекомбинантных ДНК и ее детищу- генетической инженерии. Достижения биологии XX в. относятся к событиям исторического значения. Это была настоящая революция, которая пока приносила положительные плоды. Мы все глубже познаем самих себя и другие живые существа. Получены многие важные биологические продукты-гормоны, вакцины и ферменты, использующиеся как в исследовательских целях, так и в медицине и промышленности. Люди научились направленно изменять вредные микроорганизмы, превращая их в полезных агентов окружающей среды. Однако у этой революции есть и тревожные моменты. Необходимо помнить, что измененные в лучшую сторону микроорганизмы могут обладать другими, совсем не полезными свойствами. Чтобы исключить возможность использования генотерапии соматических клеток или изощренных диагностических методов с применением новых технологий не по назначению, необходимо тщательно проанализировать последствия. Ответственность здесь очень велика, поскольку эти последствия могут оказаться непредсказуемыми. [c.370]

Наконец, в эпилоге мы подробно, хотя и умозрительно, обсудим некоторые более широкие приложения идей Ламарка. Например, мы рассмотрим их значение для генетической инженерии, включающей соматическую генотерапию, и концепцию генетической ответственности . Мы также воспользуемся возможностью ответить на критику нашей теории. [c.37]

В настоящее время продолжает сохраняться значительная неопределенность в отношении учета возможных негативных последствий переноса генетического материала в организм пациента, а также оценки эффективности генной терапии. Поэтому международно признанным является, например, запрет на проведение испытаний методов генной терапии на половых клетках человека. Этим предотвращается передача потенциально неблагоприятных генетических изменений потомкам и их распространение в последующих поколениях. Следует, однако, учесть, что половые клетки не изолированы в организме, так что в принципе сохраняется вероятность воздействия на них векторов генетического материала и при генотерапии соматических клеток. [c.263]

Первые успешные попытки генотерапии наследственных и ненаследственных (опухоли и инфекции) заболеваний [c.9]

Диагностика наследственных и инфекционных болезней Патогенетическое лечение наследственных болезней Генотерапия наследственных, вирусных и онкологических заболеваний Производство лекарств на основе генной инженерии Все виды профилактики наследственных болезней [c.13]

Медицинская геномика решает прикладные вопросы клиническом м профилактической медицины на основе знания геномов человека и патогенных организмов (например, диагностика наследственных болезней, генотерапия, причины вирулентности болезнетворных микроорганизмов и т.д.). [c.18]

Прогресс медицинской генетики поставил этические вопросы в связи 1) с генной инженерией (генодиагностика и генотерапия) 2) с разработкой методов ранней диагностики наследственных болезней 3) с новыми возможностями медико-генетического консультирования (оценка гетерозиготных состояний, оплодотворение in vitro и др.) 4) с пренатальной и преимплантационной диагностикой наследственных болезней 5) с охраной наследственности человека от повреждающего действия новых факторов окружающей среды. [c.344]

Генная терапия (генотерапия) — введение генетического материала (ДНК или РНК) в клетку, функцию которой (или функцию организма) он изменяет. [c.352]

Горбунова В.H., Баранов B. . Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. — СПб. Спец. лит. — 1997. [c.438]

В книге изложены современные представления о структуре генома человека, методах его изучения, исследования генов, мутации которых приводят к тяжелой наследственной патологии рассмотрены методы детекции мутаций, особенности молекулярной диагностики, состояние и перспективы генотерапии различных наследственных заболеваний. Рассчитана на медиков, биологов, специалистов смежных профессий, может служить справочным руководством для студентов мединститутов и биофаков, врачей курсов повышения квалификации, сотрудников медико-генетических центров. [c.438]

В книге изложены основные сведения о геноме человека, новые подходы к изучению генов человека. Подробно описаны различные методы ДНК-диагностики моногенных, хромосомных и сложно наследующихся заболеваний человека, подходы к генотерапии. [c.438]

Таким образом, имеющиеся методы позволяют достаточно просто создавать различные рекомбинантные аденовирусы. Основными направлениями использования гибридных аденовирусов являются создание рекомбинантных вакцин и трансдукция целевых генов in vivo с целью генотерапии. [c.380]

Наибольшие успехи в разработке методов генотерапии достигнуты при использовании стволовых клеток — клеток-предшественни- [c.409]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология