Генотерапия атеросклероза – почти не фантастика
Генная терапия победила высокий холестерин
Алексей Тимошенко, GZT.RU
Предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям можно устранить генной терапией. Наследственно повышенный уровень холестерина смогли устранить заменой всего одного гена – правда, пока только в эксперименте на лабораторных животных.
Результаты работы ученых из университета Пенсильвании позволили превратить генную терапию атеросклероза из абсолютно фантастической идеи во всего лишь «полуфантастическую» – исследователи показали, что подобные манипуляции возможны в принципе. Для лечения других болезней (врожденной слепоты, например) генная терапия у людей уже использовалась.
Как работает генная терапия
Идея генной терапии основана на том, что ряд заболеваний вызывается тем, что человек при зачатии получает от родителей неудачный набор генов. К примеру, ген, кодирующий необходимый для нормальной работы клеток сетчатки белок, оказывается поврежден – носитель такого гена оказывается слепым с рождения.
Ген – это фрагмент ДНК, и в ДНК можно вставить дополнительные участки, причем даже не привлекая микропипетки и нанороботов – вставку генов осуществляют вирусы при своем размножении. Можно взять какой-либо вирус, убрать оттуда гены, вызывающие заболевание, и отправить заражать клетки: вирус встроит в их ДНК дополнительный материал самостоятельно.
Так работает вирусная терапия – вирусы переделаны для того,
чтобы встраивать гены, не вызывая болезни.
Даже из ВИЧ можно сделать средство лечения болезней.
Дополнительный ген будет тем, который необходим для восстановления работы клетки в нормальном режиме: в целом это подобно тому, как если бы ряду получивших неправильные распоряжения мастерских разослали верные чертежи вместо бракованных. Организм производит дефектный белок? Генная терапия устранит это, наладив производство заново.
Холестерин, гены и сосуды
Инфаркт вызывают тромбы, оторвавшиеся и закупорившие сосуды сердечной мышцы. Если оказался заблокирован сосуд, ведущий к мозгу, – это инсульт. Закупорка сосудов других органов также не проходит бесследно.
Тромбы образуются не случайно, а на месте холестериновых бляшек – отложений на стенках сосудов холестерина, вещества, востребованного в очень многих процессах, от роста нервных клеток до производства гормонов. В норме холестерин где попало откладываться не должен, но на практике часто получается иначе.
Забитая атеросклерозом артерия, поперечный срез под микроскопом.
Еще немного – и она окажется перекрыта полностью
Ключевую роль в росте холестериновых бляшек играют другие вещества – липопротеиды низкой плотности, или ЛПНП, для краткости. ЛПНП – это белковые молекулы, разносящие холестерин по организму (процесс, подчеркнем, абсолютно нормальный и необходимый), выполняя функции своего рода курьеров.
ЛПНП ориентируются на наличие у клеток специальных рецепторов, принимающих их груз – молекулы холестерина. Есть рецептор – холестерин передается по назначению. Нет рецепторов или рецептор не опознан как правильный – груз сбрасывается где попало, подобно тому, как сбрасывают мусор за пределами свалки нерадивые водители мусоровозов.
Рецептор холестерина в схематичном изображении похож на кусок гнутой проволоки.
В норме именно этот белок расположен внутри мембраны клеток
и отвечает за передачу холестерина из крови потребителям
Дефект рецептора холестерина LDLR является одной из возможных причин засорения сосудов и перекрытия их атеросклеротическими бляшками, причем изучен он достаточно неплохо. Методами генной инженерии даже получены мыши, у которых этого рецептора нет: такие грызуны зарабатывают атеросклероз уже в двухмесячном возрасте. Или, если пересчитать мышиный век в человеческие годы – примерно к 20 годам.
Терапия
Чтобы побороть врожденную гиперхолестеринемию, ученые взяли вирус AAD8, относящийся к семейству аденоассоциированных вирусов. Ранее было показано, что он практически безвреден для человека и, вдобавок, встраивает свои гены в ДНК не случайным образом, а в определенные фрагменты 19-й хромосомы. (Случайная вставка гена в произвольное место ДНК может с незначительной вероятностью привести к мутации, превращающей нормальную клетку в злокачественную.)
Встроив в вирус недостающий ген, исследователи заразили подопытных мышей – раствор с AAD8 ввели внутривенно, то есть через хвост (именно в хвосте у мышей проходит вена, куда сравнительно просто попасть иглой). После инъекции биологи выжидали 35 дней, а потом отправляли грызунов на анализы, с которых те не возвращались, поскольку для дальнейших исследований требовался не просто анализ крови, но и изучение стенок аорты.
Жертвы оказались не напрасны. На стенках крупнейшего сосуда нашлось значительно меньшее число атеросклеротических бляшек, буквально в десятки раз. Теперь остается доказать безопасность и эффективность метода – после чего, возможно, вслед за обнаружением аномального уровня холестерина в крови станут назначать и инъекцию вируса.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
20.10.2010