Презентация на тему Подходы к лечению наследственных болезней

изменений  генетический аппарат клеток человека с целью лечения заболеваний. 

гене
Мутантный
(неправильный) белок
Заболевание
Таргетная терапия
Генная терапия
“Стандартная” терапия
Мутантная РНК

генетический материал
(вирусная инфекция)
Соматические мутации
(рак, диабет и т.д.)
Наследственные заболевания

64.1%
Моногенные 9.1%
Инфекционные 8.2%
Сердечно-сосудистые 7.8%
Неврологические 1.8%
Офтальмологическая патология 1.6%
Воспалительные 0.7%

На 2014 год

пушка
Липосомы
Рецепторо-опосредованный эндоцитоз

66.8%
Липосомы 5.3%
На 2014 год

введения экзогенной генетической информации в геном пациента генная терапия

может проводиться либо в культуре клеток (ex vivo), либо непосредственно в организме (in vivo).

Ex vivo

In vivo

гена в вирус
4. Возвращение генетически измененных клеток в тот

же организм

5. Генетически измененные клетки продуцируют не хватающий организму белок

1. Выделение клеток из организма

не отторгает.

В настоящее время в большинстве допущенных к

клиническим испытаниям программ генной терапии используется именно этот подход .

Ex vivo генная терапия

введение генов с помощью аэрозолей для лечения пульмонологических заболеваний

(муковисцидоз, рак легких).

In vivo генная терапия

2. Инъекция вируса в орган-мишень

1. Введение гена в вирус

вводят в зиготу или эмбрион на ранней стадии развития
введенный

материал попадает во все клетки,в том числе ,в половые клетки, обеспечив тем самым передачу следующему поколению.
существует ряд проблем, в том числе этического характера.
пока неприменима для человека.

Клетки-мишени
для генной терапии

 соматические (соматическая генотерапия) :
генетический материал вводят только в соматические клетки
не передается половым клеткам.
основные клетки-мишени для генной терапии

двойной набор хромосом (2N)
и,соответсвенно, аллелей
От папы
От мамы

+

У одного человека каждый ген представлен не более,чем 2 аллелями .

аллель А

аллель а

Аллель это вариант гена.
В популяции один ген может быть представлен огромным количеством аллелей.

Аа

Ген Х

А2

А1

A3

An

и в гетерозиготном, и в гомозиготном состоянии
Рецессивные заболевания:
Мутантный аллель

фенотипически проявляется только в гомозиготном состоянии
Экспрессия рецессивного аллеля в присутствии нормального аллеля невозможна

больной

носитель

носитель

здоровый

носитель

мутантный аллель

здоровый

больной

здоровый

больной

заболевания

которая страдает от потери функции определенного гена, нужно доставить

ген, способный обеспечивать недостающую функцию. Например, при рецессивных наследственных заболеваниях.
Подавление функции гена: часто болезнь вызывается избыточной функцией, несвойственной нормальной клетке. Например, при инфекциях или опухолевых трансформациях. Тогда необходимо эту излишнюю функцию подавить .

нацелены на коррекцию дефекта клетки генными модификациями этой же клетки

вводят дополнительный здоровый ген, который увеличивает количество недостающего продукта.

Таким образом можно вылечить болезни рецессивного типа.

Болезни доминантного типа так вылечить нельзя, так как доминантный фенотип проявляется и в присутствии здорового гена, поэтому пополняющая генная терапия здесь не работает.

Восстановление функции гена

осуществлять стабильное внедрение собственного генетического материала в геном клетки хозяина.
Поэтому

было предложено использовать их  для доставки желаемой генетической информации в геном клеток-мишеней.

с вирусами, и при введении большого количества вирусных частиц

возникает иммунный ответ)
Неконтролируемое встраивание генома вируса в геном клетки-мишени, что может привести к опухолеобразованию. Небезопасны.

Преимущества:
Стабильная экспрессия
Высокая эффективность трансфекции

ген в геном клетки (длительный эффект)
-: нельзя предсказать

куда именно будет интегрироваться ген (риск развития осложнений)

MoMLV

геном клетки-мищени (непродолжительное действие)

определенное место в геноме человека
-: маленький размер вируса не

позволяет переносить большие гены

(АСОН)
РНК-интерференция

генетического материала в клетки-мишени
Длительное функционирование чужеродного генетического материала в

клетках-мишенях

От чего зависит эффективность генной терапии?

испытания
Фазы клинических испытаний

Отсутствие этого фермента ведет к накоплению токсичного для лимфоцитов

дезокси-АТФ и последующей гибели клеток.

Клиническая картина:
Лимфопения.



Абсолютное число лимфоцитов в среднем не достигает 500 в 1 мкл, при этом значительно снижено число как Т-, так и В- и NK-клеток.
Вследствие поражения клеточного иммунитета у больных возникают частые тяжелые инфекции.

Недостаточность аденозиндезаминазы

Стандартный метод лечения:
Трансплантация костного мозга и периодическое в/в введение рекомбинантного фермента.

Дети, больные этим наследственным дефектом, гомозиготны по поврежденному гену.

А гетерозиготные родители имеют пониженный уровень фермента.
Лимфоциты больной 4-х летней девочки заранее были отделены от остальных элементов крови, Т-лимфоциты стимулированы к росту. Затем в условиях in vitro в них был введен ген аденозиндезаминазы с помощью ретровирусного вектора . Приготовленные таким образом генно-инженерные лимфоциты были возвращены в кровоток.
Процесс введения генно-инженерных лимфоцитов повторяли 7 раз на протяжении 10,5 месяцев. После этого произошло заметное улучшение иммунной функции и примерно четверть ее Т-клеток оказались генно-инженерными. Наблюдалось повышение уровня аденозиндезаминазы.
Недостаток метода: небольшая продолжительность жизни зрелых Т-клеток, необходимо повторять процедуру. Последующие испытания с применением стволовых кроветворных клеток.

модификации Т-лимфоцитов  американским врачом У. Ф. Андерсоном.

Первая успешная попытка

применения ex vivo генной терапии  .

Это событие произошло 14 сентября 1990 г., и дата считается днем рождения реальной генной терапии. С этого года стал издаваться журнал Генная терапия.

одобрено к применению 4 геннотерапевтических препарата:
с 2003 года в

Китае: Gendicine и Oncorine, предназначенные для лечения тяжелых форм рака шеи и головы.
с 2011 года в России: Неоваскулген , разработанный Институтом Стволовых Клеток Человека и предназначенный для лечения ишемии нижних конечностей.
С 2012 года Glybera в ЕС. Лечение семейного дефицита ЛПЛ.
В США до сих пор запрещено использование генной терапии в клинике.

В настоящее время курс геннотерапевтического воздействия во всем мире прошло около 10 тысяч пациентов, в данной области зарегистрировано более 2300 протоколов клинических испытаний.  

заболевание
Характеризуется снижением активности или полным отсутствием липопротеиновой липазы.
При недостаточности

этого фермента резко повышается уровень хиломикронов (частиц, участвующих в транспортировке жиров) в крови.
У больных из-за того, что сосуды «забиваются жиром», инфаркт миокарда или инсульт могут случиться в возрасте 20–25 лет.
Среди менее устрашающих последствий спонтанное или вызванное нарушением диеты воспаление поджелудочной железы — панкреатит.

в Европе (2012).
Аденассоциированный вектор
Необходима однократная инъекция в мышцы
 Испытания

проводились на 27 пациентах. Между третьей и двенадцатой неделями после введения препарата наблюдалось ощутимое снижение концентрации жиров в крови.

Стоимость лечения: 1.6 млн $. Самое дорогое лечение на сегодняшний день

практического использования. Пока основные успехи достигнуты на моделях.
Много примеров

разных откликов человека и экспериментальных животных на одну и ту же обработку
Далеки от решения проблемы с адресной доставкой генотерапевтических препаратов
Возможны серьезные побочные эффекты