Нуклеиновые кислоты. Виды, строение, структуры, роль


Таблица Принципы генной терапии врожденных болезней



Скачать 311.13 Kb.
страница4/4
Дата30.04.2016
Размер311.13 Kb.
ТипЛекция
1   2   3   4

Таблица Принципы генной терапии врожденных болезней

Принцип лечения

Болезнь

Лечение (пример)

Замещение недостающего продукта

Семейный зоб

Левотироксин

Ограничение субстрата

Фенилкетонурия

Диета с низким содержанием фенилаланина

Замена мутантного фермента

Болезнь Гаучера

Введение бета-гликозидазы

Замещение недостающего белка

Гемофилия

Введение VIII фактора

Увеличение активности мутантного фермента путем снабжения большим количеством кофермента

Метилмалоновая ацидурия

Введение витамина В12

Увеличение активности мутантного фермента путем индукции

Синдром Криглера-Найяра

Фенобарбитал

Замещение больного органа, несущего дефектный ген

Галактоземия*

Трансплантация печени

Введение белка в соматические клетки путем генной терапии

Многие генетические болезни

Например, у больных с дефицитом аденозиндезаминазы, фиброзом поджелудочной железы, семейной гиперхолестеринемией и т.д.

* Галактоземию в первую очередь лечат путем назначения диеты с низким содержанием лактозы, если болезнь выявлена на ранней стадии



Генная терапия включает в себя замещение гена, его исправление и увеличение (амплификация). В настоящее время возможна генная терапия только на уровне соматических клеток.

При замещении мутантный ген удаляется и заменяется на нормальный. При исправлении только мутантная зона поврежденного гена исправляется. Эти методы пока малодоступны. Замещение и исправление генов можно отнести к методам генной хирургии.

Увеличение гена включает введение чужого генетического материала в клетку, чтобы компенсировать уровень недостающего продукта мутантного гена. Это единственный метод генной терапии, доступный в настоящее время. Чужеродный материал может быть введен в пораженные клетки разными методами: 1) на культуре клеток (in vitro) - а) внутриядерная инъекция; б) трансфекция (например, с фосфатом кальция); в) электрофорез. 2) в организм больного (in vivo) с помощью – а) специально созданных ретровирусов; б) аденовирусов (используются для введения гена, пораженного при фиброзе поджелудочной железы, при этом аденовирусы вводятся интраназально); в) плазмидно-липосомных комплексов. 3) в эксперименте изучается сайт-направленная рекомбинация.

Генная инженерия - это направление исследований в молекулярной биологии и генетике, конечной целью которых является получение с помощью лабораторных приемов организмов с новыми, в том числе и не встречающимися в природе комбинациями наследственных свойств. В основе генной инженерии лежит использование технологии рекомбинантных ДНК. При этом важное значение имеет использование особых ферментов - рестрикционных эндонуклеаз (рестриктаз).

Рестрикционные эндонуклеазы – ферменты, способные вступать в реакцию с определенными участками в ДНК (сайтами узнавания). Эти участки в клетках защищены метильными группами, поэтому рестриктазы присутствуют только в таких клетках, которые содержат специфические метилазы. Метилазы метилируют хозяйскую ДНК и, таким образом, защищают ее от действия рестриктаз. Первая рестриктаза открыта в 60-х годах ХХ-ого века Смитом. После действия фермента одна из цепей ДНК становится длиннее на несколько нуклеотидов. Эти нуклеотиды могут свободно спариваться с другими. Благодаря этому ДНК из различных источников может объединяться, образуя рекомбинантные молекулы.

Гены, контролирующие образование функционально активных белков, теперь можно вводить в бактерии и размножать (амплифицировать). Эта процедура называется клонированием генов. Понятие «клон» определяется как большая популяция идентичных молекул, бактерий или клеток – потомков одного предка. Благодаря клонированию появилась возможность вырабатывать в больших количествах белки, которые раньше удавалось получить ничтожно мало. Это возможно путем технологии рекомбинантных ДНК – бактерии содержат помимо своих ДНК плазмиды – маленькие кольцевые ДНК. Плазмиды реплицируются автономно и сами могут содержать гены, определяющие устойчивость бактерий к антибиотикам или контролирующие синтез веществ, например, колицинов, убивающие другие бактерии. Плазмиду можно выделить и расщепить с помощью рестриктазы в одном сайте, превратив ее в ДНК с «липкими концами». Фрагменты любой чужеродной ДНК с такими же «липкими концами» (полученными после разрезания аналогичной рестриктазой) можно сшить с плазмидой бактерии с помощью лигазы. Полученную таким образом рекомбинантную ДНК вводят в бактерию, где она реплицируется. Источник чужеродной ДНК не имеет значения. Такая ДНК может быть получена, например, из клеток человека, но можно сшивать и искусственно синтезированные гены. Кроме бактериальных плазмид в качестве носителей (векторов) используют ДНК фагов и космиды.



Благодаря использованию клонированных фрагментов установлена хромосомная локализация многих генетических нарушений, для которых не удавалось выявить недостаточности по каким-либо специфическим белкам. К таким заболеваниях относится хорея Гентингтона (хромосома 4); муковисцедоз (хромосома 7); поликистозная нефропатия взрослых (хромосома 16); мышечная дистрофия Дюшена (хромосома 10). Если область ДНК, в которой локализован дефект, имеет характерную структуру гена, то можно синтезировать этот ген, ввести в соответствующий вектор (плазмиду, например), добиться экспрессии и изучить функцию.

Использование генно-инженерных продуктов в медицине. Путем технологии рекомбинантных ДНК получены: 1) активатор тканевого плазминогена (АТП) – используется для рассасывания тромбов. 2) VIII фактор свертывания – используется при гемофилии. 3) ростовые факторы иммунной системы – для стимуляции лейкоцитарной активности при иммунодефицитах. 4) эритропоэтин – используется для лечения анемии при почечной недостаточности. 5) гормон роста (СТГ) – применяют для лечения карликовости. 6) инсулин – применяют для лечения СД. 7) интерферон – для профилактики вирусных инфекций. 8) моноклональные антитела – используются в диагностических целях, для адресной доставки лекарств, радиоактивных изотопов при лечении рака. 9) вакцины – первой была получена вакцина против гепатита В.

Литература – основная и дополнительная

  1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», 1998 – С. 509-545.

  2. Сеитов З.С. «Биохимия», 2000 – С. 666-670.

  3. Лильин Е.Т., Богомазов Е.А., Гофман-Кадошников П.Б. «Генетика для врачей» – Москва, 1990

  4. R.K. Murray et al “Harper’s Biochemistry” – Stampford, Connecticut, 2000

Каталог: wp-content -> uploads -> 2012
2012 -> Хроническая сердечная недостаточность: определение, классификация, диагностика
2012 -> План: Предмет экологической биохимии
2012 -> Реакция уротелиального эпителия мочевого пузыря при доброкачественной гиперплазии предстательной железы
2012 -> "Иммунопатология"
2012 -> Методическая разработка для ординаторов, обучающихся по специальности «аллергология и иммунология» Тема разработки: Первичные иммунодефициты
2012 -> Учебное пособие для врачей
2012 -> Медико-санитарной помощи в территориальной поликлинике для взрослого населения методические рекомендации
2012 -> Руководство для врачей Москва 2013
2012 -> Методические рекомендации по подготовке и оформлению рефератов для студентов: по специальности060501 Сестринское дело
2012 -> «Избранные вопросы внутренней медицины» 25-26 февраля 2016 г


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница