Новые подходы к коррекции генных дефектов

Сравнительно недавно предложен ряд принципиально новых вариантов ГТ. При этом основное внимание обращено не на доставку нормального гена в клетки-мишени, а на коррекцию повреждений ДНК в самих клетках.

1) Согласно новой технологии, получившей название химерапластика, в культуру клеток добавляют небольшие по размерам синтетические ДНК/РНК гибридные молекулы (химеропласты), состоящие из короткой (25 нуклеотидов) цепочки ДНК и комплементарной ей цепочки нуклеотидов РНК. При этом в последовательность ДНК/РНК шпилечной структуры включают нужное основание, по которому планируется замена. Обе нуклеотидные последовательности шпилечной структуры комплементарны фрагменту двухцепочечной геномной ДНК, несущей мутацию. Высокая концентрация олигонуклеотидов в ядре, и наличие бактериального RecA белка позволяет на несколько порядков повысить частоту гомологичной рекомбинации. По некоторым данным успешная конверсия (замещение нужного кодона в геномной ДНК) происходит в 25-40% клеток. Примененный ex vivo метод позволяет высокоэффективно осуществлять коррекцию генных дефектов. Клетки-мишени с восстановленной структурой генома могут быть возвращены в организм больного. Подобный подход может быть очень перспективным. Предполагается, что метод химеропластики может найти применение для ГТ не менее 2 000 различных наследственных заболеваний. Разработкой метода химеропластики наиболее активно занимается американский ученый Майкл Блайз - один из ближайших сотрудников пионера генной терапии Френча Андерсена.

2) Концептуально близок к химерапластике и второй ГТ подход, направленный на коррекцию последовательности самого гена. Для многих генов показано, что отсутствие целого экзона функционально менее катастрофично для функции белка, чем сайтовые мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания, либо резко нарушающие конформацию белкового продукта, например, нонсенс мутации (возникновение стоп-кодона) при миодистрофии Дюшенна или delF508 в гене СFTR при муковисцидозе. Суть метода, получившего название exon-skipping (перепрыгивание, выбрасывание экзона) сводится к применению методики, приводящей к выбрасыванию из мРНК экзона, несущего мутацию до сплайсинга. Такой подход был с успехом применен для выбрасывания экзона 23 с мутацией типа стоп-кодон у мышей mdx- биологических моделях миодистрофии Дюшенна

Естественно, что оба метода (химерапластика и exon-skipping) могут быть применены только для коррекции генома мутантных клеток вне организма. Последние в случае успешной трансформации могут быть пересажены пациенту обратно. Данный подход получил названия ex vivo и уже нашел применение в клинических проектах по ГТ. Удельный вес проектов ГТ с применением метода ex vivo пока невелик и составляет около 10%. Основная часть проектов по ГТ использует непосредственное введение генноинженерных конструкций в ткань опухоли (25%), внутривенно (15%) и подкожно (15%). Другие способы доставки генов включают внутритрахеальный, внутримышечный, внутриназальный и др. Некоторые из этих подходов были применены в экспериментах по генной терапии миодистрофии Дюшенна.

Дата добавления: 2014-01-11