Введение в генную терапию
|
Многие заболевания обусловлены дефектными вариациями жизненно важных генов. Чтобы вылечить таких пациентов, учёные ищут способы нацелиться на дефектные гены в поражённых клетках и заменить их. Наиболее распространённым подходом является генная терапия, цель которой — введение нуклеиновых кислот, таких как ДНК или мРНК, для лечения генетических нарушений у их истоков. Чтобы ввести генетический материал в клетки, его необходимо упаковать в вектор. Причина этого заключается в том, что нуклеиновые кислоты, как и клеточные мембраны, имеют отрицательный заряд и поэтому естественным образом отталкивают друг друга. Векторы действуют как транспортные средства, доставляющие генетический груз в клетки, а, попав внутрь, могут высвободить его и обеспечить синтез терапевтических белков. Векторы бывают самых разных форм — от пептидов до липидов. Для генной терапии наиболее типичными векторами являются вирусы благодаря их врождённой адаптивности и эффективности доставки генов. |
|
Виды вирусных векторов: аденовирусные, ретровирусные, лентивирусные и аденоассоциированные
Основная цель любого вируса — размножение. Для этого вирусы вводят свой генетический материал в клетки-хозяева с целью репликации. Рекомбинантные вирусы, несущие чужеродный генетический материал, служат мощными инструментами для генной терапии. Этот процесс переноса чужеродного генетического материала в клетку с помощью вирусного вектора называется трансдукцией. Спектр вирусных векторов весьма обширен и включает векторы, разработанные как для краткосрочной, так и для постоянной долгосрочной экспрессии генов. Как правило, для применения в генной терапии используются четыре основных типа вирусных векторов, к которым относятся:
Аденовирусные векторы
Аденовирусные векторы — это генетически модифицированные вирусные частицы на основе аденовирусов. Они переносят свой генетический материал в виде ДНК. Преимущество этих векторов заключается в том, что они способны доставлять большое количество копий генома в каждую клетку-хозяина, что приводит к более высокой экспрессии генов. Генная экспрессия, обеспечиваемая аденовирусами, носит временный характер: ДНК-груз находится в свободном состоянии в ядре клетки-хозяина (эписомально), где он может транскрибироваться, но не реплицируется при делении клетки. Это означает, что для обеспечения дополнительной генной экспрессии потребуется повторное введение. Аденовирусные векторы способны трансдуцировать как делящиеся, так и неделимые клетки, но также могут вызывать сильный иммунный ответ, что ограничивает их применение in vivo. Причина этого иммунного ответа связывается с несколькими факторами, в том числе с распознаванием вирусного капсида, вирусных белков и вирусных генов клеткой-хозяином как опасных. Такой иммунный ответ может приводить к быстрому выведению вируса in vivo, а также усиливать воспаление до опасных уровней.
