Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

"По следам Эскулапа"


Новая наука - фармакогенетика, позволяющая синтезировать индивидуализированные лекарства, генная терапия облысения, а также последние медицинские новости - вот темы нашей сегодняшней передачи.

Евгений Муслин:

Не вызывает никаких сомнений, что рожденное совсем недавно, не более полутора десятков лет тому назад, новое направление в медицинской науке и практике - генная терапия - станет одним из ведущим в медицине ХХI века. Мы попросили рассказать о новых достижениях в этой области профессора Даниила Голубева.

Даниил Голубев:

Генная терапия - как направление практической медицины - стала возможной только после химической идентификации генов и выяснения их роли в возникновении тех или иных заболеваний. Основополагающие открытия в этой области были сделаны во второй половине ХХ века, но только в самом его конце появилась возможность практически влиять на измененные гены, заменяя их целиком или даже "реставрируя" отдельные фрагменты и тем самым восстанавливая их нормальное функционирование.

Только что стало известно об удачной операции такого рода, проведенной во Франции. Четверым детям с редким наследственным заболеванием - циклической нейропенией - "замерили" дефектные участки ДНК клеток костного мозга нормальными" последовательностями, что привело к полному выздоровлению от практически неизлечимого заболевания. Через несколько дней после проведенной процедуры в кроветворных органах началась нормальная выработка форменных элементов крови.

Евгений Муслин:

Каким путем вводятся в организм больного новые гены или их фрагменты?

Даниил Голубев:

Это введение оказалось самым сложным элементом всей процедуры, потому сто получить нужный ген, или даже синтезировать его или его часть при знании структуры и при современной биотехнологической технике дело вполне решаемое. Для введения генов в организм больного используют специальные структуры, так называемые векторы, к которым "приклеивают" гены или их фрагменты, и которые, проникая в клетки, привносят эти гены в хромосомы. Векторы бывают либо синтетическими, либо "натуральными". В качестве последних чаще всего применяют вирусы. В парижской клинике "Некер", где проводилась описанная выше операция, для такого введения использовали вирусный вектор, и с этим связаны разнообразные сложности, в том числе, и чисто этические.

Евгений Муслин:

Что вы имеете в виду?

Даниил Голубев:

В качестве вирусного вектора французские врачи и ученые использовали так называемые ретровирусы, легко проникающие в клеточные ядра и связывающиеся в хромосомой ДНК. Те ретровирусы, которые применялись в этих манипуляциях, ничем "криминальным" себя "не запятнали" и никаких вредных последствий не вызвали. Но в вирусное семейство ретровирусов входят также разнообразные патогенные агенты - и опухолеродные и "спидоподобные" , так что известного беспокойства за будущее реципиентов, получивших такие векторы, избежать трудно. Поэтому, кстати, такую операцию можно было сделать во Франции, а не в Германии или США, где законы, контролирующие такого рода манипуляции, чрезвычайно строги.

Евгений Муслин:

Все ли процедуры, относящиеся к категории генной терапии, столь противоречивы и сложны для внедрения в широкую практику?

Даниил Голубев:

Нет, далеко не все. Вот, например, исследования доктора Эрика Ландера, директора Центра генных исследований в Бостоне и доктора Стефена Лиггета из Университета Дюка в Цинциннати посвящены другому аспекту генной терапии, не связанному ни с каким особым риском. Эти ученые в своих независимых экспериментах установили, что у разных генов разных людей могут быть общие вариации в одной или двух позициях. Это именно единичные вариации, их немного, но их изучение дает совершенно неожиданные возможности для самых разнообразных аспектов лечения различных заболеваний.

Евгений Муслин:

Приведите, пожалуйста, какие-либо конкретные примеры.

Даниил Голубев:

Некоторые из выявленных генных вариаций не имеют никакого медицинского значения, то есть их обладатели ничем не отличаются от окружающих их людей до тех пор,...пока не заболевают. В случае же заболевания оказывается, что в зависимости от наличия той или иной вариации гена люди по-разному реагируют на одни и те же лекарства: либо - сильно, либо - слабо, либо - вообще никак. Без знания этих особенностей эффективное лечение данного больного осуществить невозможно.

Доктор Лиггет изучал с этих позиций, в частности, ген, определяющий синтез белка, вызывающего расслабление (релаксацию) мышц грудной клетки при вдохе и, напротив, усиливающих сокращение сердечных мышц. Лекарства, применяемые при лечении астмы, а также некоторые "сердечные" средства связываются с этим белком и эта связь лежит в основе их терапевтического действия. Но исследования доктора Лиггета, проведенные на 100 здоровых людях, показали, что существуют 3 различные вариации указанного гена, работающие нормально, пока человек здоров и не принимает лекарств, которые должны так или иначе воздействовать на активность этого белка( то есть расслаблять мышцы грудной клетки при астме и усиливать сокращение сердечных мышц при сердечной патологии). В этом последнем случае как раз и оказалось, что больные в зависимости от своего варианта гена либо хорошо реагируют на соответствующие лекарства, либо слабо реагируют, либо совсем инертны у ним, то есть лекарства на них вообще не действуют! А ведь речь идет о серьезнейших заболеваниях сердца и легких, нередко ведущих к фатальному исходу.

Евгений Муслин:

Это - экспериментальные или клинические данные?

Даниил Голубев:

В том-то и дело, что клинические! Доктор Лиггет и его коллеги проанализировали и опубликовали данные о 259 пациентах госпиталя в Университете штата Цинциннати. Все они страдали острой сердечной недостаточностью. У них был определен вариант гена, кодирующего указанный белок. В течение 100 дней после помещения в госпиталь и начала лечения примерно 60 процентов больных с одним из трех вариантов гена либо умерли, либо были признаны нуждающимися в срочной пересадке сердца, поскольку другого метода лечения просто не было. Лекарства на этих больных не действовали.

Евгений Муслин:

Какие же практические выводы вытекают из этих данных?

Даниил Голубев:

Некоторые фармацевтические компании приступают к синтезу индивидуальных лекарств, созданных специально для данного больного на основании изучения структуры того или иного гена и приготовления препарата, специфически действующего на именно на эту структуру. Индивидуальная генетическая диагностика и опять-таки индивидуальны й лекарственный синтез. Уже сегодня такой индивидуальный генетический анализ при некоторых заболеваниях, в частности, при той же астме, доступен целому ряду исследовательских центров, а индивидуальный синтез лекарств - некоторым ведущим фармацевтическим компаниям. Это новая дисциплина - фармакогенетика! И именно она должна стать ведущей в лечебной практике ХХI века.

Лилия Шукаева:

По словам специалистов, знакомых с работами генетика Рональда Кристала, из Медицинского центра Корнельского университета, мастеров по изготовлению париков, а также изобретателей всевозможных средств от облысения ожидает неминуемое банкротство. Если не завтра, то, во всяком случае, через несколько лет. Не очередным кремом или травами собирается доктор Кристал сделать все человечество обладателем пышных шевелюр, а геном, которому присвоено имя SHH - акроним английских слов Sonic hedgehod, что буквально означает "дикобраз со скоростью звука". Но это не шутливая абракадабра: имя свое ген получил в честь Соника Хеджхога - героя популярной видеоигры. Кто первым ввел это имя в генную терапию - историки когда-нибудь уточнят.

SHH - один из скульпторов человеческого тела. У эмбриона он делит мозг на сегменты, намечает в общих чертах органы чувств. Если SHH слишком мал, даже по микроскопическим меркам, дитя может появиться на свет с одним глазом, как у гомеровского Циклопа, пожиравшего спутников Одиссея. Этот врожденный дефект так и называется - циклопия.

Когда ребенок рождается, SHH оставляет профессию скульптора-творца и как бы отправляется на пенсию, избрав себе занятие полегче и поспокойнее. Он присматривает за волосяными мешочками, следит, как они соблюдают свой цикл, состоящий из трех этапов - роста, регрессии и гибели. Всего на голове у взрослого человека приблизительно сто тысяч таких мешочков-фолликул. Каждый с ними рождается, н не умирает с ними: часть из них сама умирает, другая часть формирует более тонкие, чем в молодости, волосы.

И вот недавно в "Журнале клинических исследований" появляется статья, из которой явствует, что доктору Кристалу и его коллегам Филиппу Леопольду и Ноборо Сато удалось заставить угасающие волосяные мешочки мышей вернуться в фазу роста. Удалось потому, что клетки мешочков испытали на себе воздействие активного SHH-гена. Все это, повторяем, сделано в опыте над мышами. Но сколько всего в медицине начиналось с мышей и крыс, а потом переходило к людям! И доктор Энтони Оро, дерматолог из Станфордского университета, и Эрвин Эпстай из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, тоже дерматолог, считают, что результаты экспериментов, проведенных Рональдом Кристалом и его сотрудниками, вселяют вполне обоснованные надежды на то, что с облысением будет покончено. "Если волосяные мешочки у мышей вернулись к жизни - говорит Эпстайн, - то с таким же успехом их можно оживить и у людей".

"Конечно, - оговаривается Эпстайн, - может ничего не получиться, но я не представляю себе, почему. Мне кажется, что ген SHH - это один из факторов, который заставит волосы снова расти. Один, но не единственный. Возможно, существуют и другие, и из них из всех будет сделан чудодейственный генный коктейль".

Ген SHH достигает цели способом, который был отработан несколько лет назад и применяется в генной терапии для лечения многих болезней. К ослабленному аденовирусу, который обычно вызывает легкую простуду и для человека не опасен, прикрепляется ген, и вирус вводят в волосяной мешочек. Так как вирусы способны проникать в клетку и побуждать ее вырабатывать такие же гены, какое они несут на себе, генетики считают их идеальным средством транспорта. Едва вирус с геном оказывается в клетке, как там начинается производство копий прибывшего гена. В нашем случае - гена SHH. Кристал и его коллеги вводили вирус мышам, чьи волосяные мешочки уже вошли в фазу угасания. Чтобы различить растущие волосы, испытавшие на себе воздействие гена, экспериментаторы приобрели в ближайшем косметическом кабинете необычный реагент - краску для волос Clairol blond, и мышей-брюнеток сделали мышами-блондинками. Через несколько дней на тех, участках, куда был введен вирус, появились присущие этому виду мышей черные волосы. Появились только там и больше нигде. Стало очевидно, что ген действует лишь на те клетки, куда его ввели, и на сравнительно небольшое их окружение, а на весь волосяной покров его действие не распространяется: для окончательного восстановления волос понадобятся еще инъекции.

Если этот способ окажется подходящим и для человека, тому придется выдержать множество инъекций. Но чего только не терпят люди, особенно женщины, ради красоты! Зато повторные инъекции долго не потребуются. Если волосы начнут расти так же бурно, как в молодости, значит, пройдет два-три года, прежде чем понадобится новый визит к косметологу с генетическим уклоном.

У человека волосяные мешочки-фолликулы проходят свой цикл приблизительно за четыре года. С возрастом, однако, цикл укорачивается. Оттого подросткам не составляет никакого труда отрастить волосы до плеч и косы до колен, а пожилой человек об этом может только мечтать. В отличие от мышей, чьи волосяные мешочки приступают к новому циклу все разом, одновременно, у человека они переходят из фазы в фазу вразнобой, и это, конечно, усложняет генную терапию.

Судя по всему, перед тем как начать клинические испытания нового метода, генетикам придется поломать голову над многими проблемами. Доктор Эпстайн, например, утверждает, что излишняя активность гена SHH приведет к карциноме базальных клеток - излечимому раку кожи. Хоть он и излечим, но все-таки рак! Несмотря на то, что Кристал и его коллеги вводят мышам ничтожные дозы гена, и у тех никогда не было даже намека на опасное перерождение клеток, проблема безопасности по-прежнему остается на повестке дня. Не стопроцентно безопасен в больших дозах и вирус, который как подозревают, явился виновником недавней смерти одного пациента, случившейся во время клинических испытаний генной терапии в Пенсильванском университете. Правда, Кристал замечает, что для переноса генов нетрудно приспособить и другие вирусы, сделав их абсолютно безопасными. Но, вообще-то все дело в дозах, а эта проблема все-таки не из сложных.

Немного странно сознавать, что генная терапия, предназначенная для борьбы с тяжелыми наследственными болезнями, терапия, на которую возлагают надежды онкологи и кардиологи, будет использована в такой казалось бы, легкомысленной и необязательной области, как косметика.

Однако, Рональд Кристал, будучи известным исследователем в сфере генной терапии, начавший разработку способов лечения некоторых сердечных болезней, а также пузырчатого фиброза, ничего странного в этом не находит. Осчастливить тысячи людей - как бы ни называлось лекарство - генная косметика или косметическая генетика - разве это плохо, или, чего доброго неактуально! И недаром в научном мире проявляют интерес к его косметическим изысканиям: они важны для понимания биологии волосяных мешочков. Кстати, говорит Кристал, косметика косметике рознь. Когда метод будет окончательно отработан, его в первую очередь используют для восстановления волос у тех пациентов, кто потерял их в результате химиотерапии.

Доктор Кристал учился когда-то на физическом факультете и начинал как физик-ядерщик. Но внезапно увлекся физиологией сердца, окончил медицинский факультет и вот уже 15 лет работает в генной терапии. Волосяными мешочками он заинтересовался не случайно. Дело в том, что "откорректированные" гены, которые несли на себе аденовирусы, проявляли свою активность очень недолго: аденовирусы тотчас обнаруживала иммунная система и набрасывалась ни них из всех сил. В этой схватке доставалось, естественно, и генам. Доктор Кристал давно уже понял, что он мог бы, вводя в организм пациента откорректированный ген, лечить врожденный пузырчатый фиброз. Но увы, мог бы лишь теоретически: чтобы фиброз был побежден, гену следовало бы проявлять свою активность подольше. Но у гена это не получалось.

Начались поиски боле стойких генов, который мог бы доставить к месту действия все тот же аденовирус (лучше, чем это средство передвижения, придумать ничего нельзя). Подходящий ген был открыт в свое время у мушки-дрозофилы. Генетики заметили, что если мушиный эмбрион лишится этого гена, то у него не сформируются надлежащие сегменты. Быстро были найдены двойники этого гена у млекопитающих, и один из них получил название Sonic hedgehog. Он уже восстанавливает волосы мышам, а мы люди, терпеливо ждем, когда он начнет проникать и в наши лысины.

Евгений Муслин:

И в заключение нашей передачи короткие медицинские новости.

Исследователи из Бостонского университета и из института Лайнуса Полинга при Орегонском университете нашли, что витамин С, обладающий широким набором полезных свойств, способен также снижать кровяное давление.

Кстати, дважды лауреат Нобелевской премии доктор Полинг был страстным пропагандистом применения витамина С в качестве антиокислительного средства, и в 70-х годах утверждал, что значительные дозы этого витамина обладают противораковой активностью. Онкологи скептически отнеслись к этому утверждению.

В статье, опубликованной в британском медицинском журнале "Ланцет", американские исследователи пишут, что у 45 пациентов с кровяным давлением выше 140 на 90 после месячного приема 500-миллиграммовых доз витамина С давление снизилось в среднем на 9 процентов.

"Мы считаем это важным открытием, которое может существенно помочь людям с умеренно повышенным кровяным давлением - заявил директор Центра имени Полинга доктор Бальц Фрей. В предыдущих исследованиях сотрудники Центра установили, что витамин С способствует расслаблению кровеносных сосудов и уменьшает риск инсультов и инфарктов.

Генетическое модифицирование растений и сельскохозяйственных животных нередко вызывает в западных странах опасения у массового потребителя. Однако, такое модифицирование не только повышает эффективность сельского хозяйства, но и позволяет получить продукты питания, обладающие полезными медицинскими свойствами.

Вот, например, генетически модифицированный рис, над созданием которого работают сотрудники Цюрихского растениеводческого института в Швейцарии и сотрудники филиппинского Научно-исследовательского Института риса в Лос-Баньосе. В зернышки нового вила риса были введены три дополнительных гена - два гена от нарцисса и один бактериальный ген. Эти гены повысят содержание в рисе

бета-каротина, из которого организм получает витамин А. В результате будет предотвращена смерть миллиона детей, а миллионы взрослых будут спасены от слепоты, частая причина которой в развивающихся странах - нехватка в организме витамина А. Семена улучшенного риса фермеры получат в 2003-м году.

Американский исследователь Роберт Бьюкенен из Калифорнийского университета в Беркли разработал способ удаления из молока опасного натурального протеинового аллергена - бета-лактоглобулина. Это достигается обработкой молока особым энзимом, расщепляющим аллерген. Такая биотехнологическая процедура избавит 5 процентов детей, страдающих от этого аллергена, от рвот и поносов, и от связанного с ними смертельного риска. Безопасное молоко появится в продаже в 2005-м году.

В 2005-м году поступят к потребителям также помидоры и картофель, содержащие в себе профилактические вакцины, например, вакцину, предохраняющую от гепатита - В. Такие вакцинированные плоды и корнеплоды удалось получить, вводя в семена специфические вирусные гены.

Это гораздо дешевле и удобнее, чем проводить массовые вакцинации миллионов людей. Соответствующие исследования были проведены Чарльзом Арнценом и Хьюзом Мэйсоном в Корнелльском университете.

Куриные яйца, обогащенные антителами, снижающими аппетит, удалось получить американскому исследователю Марку Куку из Висконсинского университета. Кук предлагает вакцинировать кур-несушек, чтобы стимулировать у них синтез антитело, активирующих в пищеварительной системе человеческого организма пептиды, вызывающие чувство сытости. Потреблять подобные яйца дешевле и здоровее, чем принимать сложные и утомительные меры для сбрасывания веса.

XS
SM
MD
LG