Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • zdravomyslie
  • bio-mol-tekst-2021
  • Save Sci-Hub

На пороге генотерапии

Кэтрин Браунштейн: «Мы на пороге внедрения секвенирования в повседневную медицину»

Кристина Фирсова, IF24

В последнее десятилетие прошлого века начали реализовываться масштабные международные исследовательские проекты в области генетики и молекулярной биологии. Результаты, полученные учёными, позволили по-новому подойти к вопросу диагностики наследственных и редких заболеваний. Использование секвенирования генома человека – описание нуклеотидной последовательности ДНК – предоставляет врачам возможность ставить максимально точный диагноз и назначать пациентам оптимальное лечение. О перспективах генной терапии рассказывает магистр медицины, доктор философии, доцент Гарвардской медицинской школы и научный руководитель Манхэттенского центра исследования орфанных болезней Кэтрин Браунштейн. 

Генные технологии: лучше, быстрее, доступнее

– Проект «Геном человека» стартовал в 1990 году, а исследования завершились только в 2003 году. Как с этого времени изменилась генная терапия?

– Мы стоим на пороге внедрения технологий секвенирования в повседневную медицинскую практику. Прежде всего они стали значительно дешевле и доступнее для массового использования. Проект «Геном человека» позволил определять индивидуальные последовательности генных цепочек у людей в терапевтических целях. Это привело к настоящей революции в диагностике и появлению новых принципов назначения лечения.

В 2010 году стартовало масштабное продолжение успешного проекта «Геном человека». Учёные из США, России, Южной Кореи, Канады, Ирана и Швеции объединили усилия для исследования белков крови, центральной нервной системы и печени. Инициатива получила название «Протеом человека». В начале 2010-х годов было разработано секвенирование нового поколения (NGS). Благодаря началу их применения удалось получить окончательный результат анализа менее чем через 100 дней от проведения биопсии. Учёные получили возможность ставить ранее технически невозможные эксперименты. Начало проводиться изучение хроматина и траскпритома. Исследования в области клеточной и молекулярной биологии достигли новых высот.

– В 2016 году рынок генных препаратов оценивали больше чем в $500 млн. Планируется, что к 2023 году цифра превысит 4 млрд. Что вы думаете по этому поводу? Не станет ли генная терапия просто еще одним способом зарабатывания денег?

– Нет ничего предосудительного в том, что фармацевтические компании получают дополнительные доходы, внедряя новые технологии. Новые препараты становятся более дешевым и, следовательно, доступными. Постоянно расширяется их ассортимент и повышается эффективность. Время показывает, что генная терапия становится с каждым годом дешевле. Кроме повышения эффективности лечения многих заболеваний, в числе положительных сторон расширения рынка генных медикаментов можно назвать постоянное увеличение финансирования научных медицинских исследований фармацевтическими концернами.

– Несколько лет вы занимались разработкой программ секвенирования и фармакогеномики. Какие новости нас ожидают в этой сфере? Есть ли новые наработки?

– До 2011 года я участвовала в нескольких стартапах, объединенных программой Health 2.0. После начала работы в детской больнице Бостона я приняла участие в нескольких лабораторных исследовательских проектах, осуществляемых Манхэттенским Центром исследования орфанных болезней.

Это программы «Детские психозы», «Орфанные и редкие заболевания», Vivily. Участие в первой из них позволило лучше понять генетические предпосылки появления и развития психических расстройств у очень маленьких детей. Мы выявили связь между регуляцией фосфатов в организме и генетическими причинами умственной отсталости. Второй проект посвящён выявлению связи между наследственностью и хроническими расстройствами, повышенной чувствительностью или невосприимчивостью к боли. Vivily – крупный проект, который осуществляется под патронажем одного из ведущих исследовательски центров в области цифровой и молекулярной биологии и генетики – Лаборатории Гетти (Getty Lab). Программа занимается оценкой проведения экспериментов в реальном времени, что даёт возможность лабораториям максимизировать производительность с минимальными затратами времени и ресурсов. Благодаря Vivily открываются возможности проведения индивидуальных экспериментов для каждого нуждающегося пациента.

Будущее за геномикой

– У человека около 20 000 генов, и это очень сильно усложняет определение некоторых болезней. Что вообще дает сбор генетических материалов?

– Необходимо создать эффективную базу данных, в которой можно было бы легко отыскать любую возможную комбинацию из примерно 20 000 генов, которые отвечают за жизнедеятельность каждого конкретного жителя планеты. Единственная проблема её реализации – защита персональной информации. Я думаю, не стоит ставить личные данные выше здоровья. Сохранение анонимности не позволяет впоследствии при необходимости идентифицировать хранящийся в базе генетический материал. Если кто-то серьёзно болен, как правило, защита персональной информации становится не так важна для него, как для здорового человека.

– В Китае на последней стадии находится создание ДНК-центра, где планируется хранение генетических образцов 80 млн граждан. Чем будет заниматься этот ДНК-центр? Возможно ли строительство подобных учреждений в других странах?

– В рамках осуществления государственной программы развития здравоохранения в Китае создается Национальный центр исследований ДНК. Его создание обойдется китайскому бюджету в $900 миллионов, по оценкам 2017 года. Планируется, что в новом учреждении будут проводиться масштабные исследования когнитивных процессов и мозговой активности человека на ранних стадиях развития, поиск новых методов лечения рака, редких и хронических заболеваний. Одним из приоритетных направлений станет популяционная генетика. В центре соберут и поместят на хранение образцы ДНК и другой генетический материал более чем 80 миллионов жителей Китая.

– Сейчас достаточно широко используется новый метод секвенирования генома. Насколько точные данные он показывает? Исключены ли ошибки?

– Самым распространенным и часто используемым методом является метод секвенирование экзома. При его применении анализируют только небольшую часть – около 1% генома человека. На основании полученных данных делают заключение о состоянии исследуемого. Однако когда мы изучаем не весь геном, а только его малую часть, наши выводы не могут быть абсолютно точны. Исключить ошибки – нельзя. Какой-то процент неточностей всегда остаётся. Есть и такие вещи, которые мы не можем увидеть, даже исследовав материал на 100%, например эпигеном. Мы не можем утверждать, что секвенирование – последнее слово в генных исследованиях. Окончательная расшифровка генома – дело будущего. Тем не менее секвенирование – шаг навстречу к получению ответов на все вопросы, которые ставит перед нами геномика.

Генная терапия становится обыденной практикой

– Сейчас рождается все больше детей с редкими генетическими заболеваниями. Статистика показывает, что около 30% не доживают до 5 лет. Позволяет ли генетический анализ определить наличие таких болезней на ранних стадиях беременности?

– Такие исследования делают во многих лечебных заведениях США и за рубежом. Например, в Детской больнице Бостона проводят сканирование ребёнка, на основании которого приходят к заключению о наличии или отсутствии у него каких-либо проблем и патологий. Многоплановое обследование эмбриона позволяет с успехом диагностировать у него различные заболевания, в том числе обусловленные генетически.

Уже в стадии «планирования семьи» появилась возможность исключить возможность возникновения и развития у детей серьёзных заболеваний, распространённых у них в роду. Можно на генном уровне скорректировать развитие организма и устранить угрозы. Предотвратить патологию, прежде чем она появилась, в наши дни вполне реально.

Проводя секвенирование своих собственных генов, первое, на что я обратила внимание, получив результаты: есть ли вероятность заболеть амиотрофическим склерозом. Эта болезнь приводит к параличу и инфаркту мозга. Вероятность его развития прямо указывает на возможную продолжительность жизни человека.

– Ранее многие врачи очень скептически относились к такому методу диагностики, как генный анализ. Почему так происходило? И как изменилась ситуация сегодня?

– Скепсис вызывает всё новое. Это естественно. Люди настороженно относятся к тому, что ещё не подтверждено на практике. Многие врачи просто не могли сразу серьёзно воспринимать диагнозы, ставящиеся на основании анализа генных цепочек. Некоторые с опаской относятся к такой диагностике по сей день. Думаю, это временно. Новые методы всегда приходят на смену старым.

– Генная терапия и генетика сейчас развиваются очень быстрыми темпами. Как вы думаете, что ожидает нас в этой сфере в будущем?

– Я считаю, генетика в будущем позволит выявлять заболевания гораздо раньше, чем сейчас. Появятся возможности обнаруживать большинство патологий ещё до того, как они себя проявят, и успешно лечить их при помощи генной терапии. К примеру, мы узнаем, при каких условиях можно поместить в организм вирус, показывающий нехватку белка. Конечно, нельзя быть уверенным, что эта методика станет универсальной, но, несомненно, она значительно расширит применение генной терапии.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

наследственные болезни генотерапия тысячедолларовый геном Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Геномная медицина

Биоинформатик Тим Хаббард – о проекте «100 000 геномов», как использовать генетические данные при диагностике и лечении заболеваний.

читать

Починка мозга

Ученые с помощью аденовирусного вектора доставили в мозг детей фермент декарбоксилазу ароматических аминокислот, который у них не работал.

читать

Внутривенная генотерапия

Ученые впервые опробовали CRISPR/Cas на целом организме – то есть ввели «молекулярные ножницы» напрямую в кровь.

читать

Редактирование анемии

Устранение мутации в гене, ответственном за синтез гемоглобина, излечило мышей с серповидно-клеточной анемией.

читать

Оптогенетическая терапия

Мужчине, который был слепым уже 40 лет, частично восстановили зрение, доставив в сетчатку гены, кодирующие светочувствительный ионный канал.

читать

Прицельный удар по гиперхолестеринемии

Однонуклеотидное редактирование ДНК помогает добиться устойчивого снижения уровня холестерина in vivo.

читать