Посты на форуме

GOD.VIN
28 дек. 2021 г.
In БИО ТЕХНОЛОГИИ
Генетическая Терапия Генная терапия и генетические профили пациентов: Изучение генов как источника коммерческой разработки новых лекарств получило значительную поддержку от компьютерной технологии в конце 1970-х гг. Фредерик Сэнгер, химик, и Уолтер Гилберт, биохимик, разработали технологию секвенирования ДНК, получив в 1980 году Нобелевскую премию за свои усилия. Аналогично тому, как компьютерная технология сделала возможным быстрый рост интернет-индустрии, компьютеризация оказалась катализатором для расцвета биотехнологической индустрии. Например, компьютеризованная технология секвенирования ДНК, разработанная Сэнгером и Гилбертом, дает ученым возможность собирать массивные объемы данных по человеческим генам с высокой скоростью, анализируя, как определенные гены связаны с конкретными заболеваниями. Используя эту технологию, ген, ответственный за болезнь Паркинсона, был картирован всего за 9 дней - резкий контраст с 9 годами, потребовавшимися, чтобы определить ген, связанный с кистозным фиброзом с применением традиционных методов. Геномика, картирование и анализ генов и их применение, - базовый элемент биофармацевтического бизнеса. Фармакогеномика -изучение геномики с целью создания новых фармпрепаратов. Гены состоят из ДНК и располагаются на плотно упакованных нитях, хромосомах. Генетическая информация, закодированная в гене, копируется в РНК (рибонуклеиновая кислота - тесно связанная с ДНК) и затем используется для сборки белков. ДНК можно представить в качестве программы, а РНК - в качестве строителя. Человеческий организм содержит около 75 миллионов клеток. Каждая клетка содержит 46 хромосом, расположенных в 23 парах. Каждая хромосома - нить ДНК. Каждая нить ДНК состоит из тысяч сегментов, представляющих различные гены. Совокупность всех молекул ДНК, содержащихся во всех 46 хромосомах, составляет геном человека. До недавнего времени считалось, что количество различных генов в организме человека - в диапазоне 100 000, вследствие комплексности систем человеческого организма. Однако, по мере того, как картирование генома приближалось к завершению, количество оказалось удивительно меньшим - 20 000-25 000. В октябре 2006 года, фонд X Prize объявил об учреждении приза $10 миллионов, которые будут присуждены первой исследовательской группе, которая точно расшифрует весь геном 100 человек за 10 дней или менее, потратив на это менее чем $10 000 за геном. Одна из целей индустрии геномики - способность вывести на рынок геномные исследования стоимостью ниже $1000 для людей,которые хотят получить полную карту своей ДНК. Этот приз - отличный стимул, и в середине 2010 года борьба за него все еще не была закончена. Ученые сегодня считают, что почти все заболевания имеют некоторый генетический компонент. Например, некоторые люди имеют генетическую предрасположенность к раку молочной железы или заболеванию сердца. Ученые надеются, что понимание генетики человека будет вести к прорыву в генной терапии многих заболеваний. Организации, варьирующиеся от Mayo Clinic до фармацевтического гиганта GlaxoSmithKline, экспериментируют с персонализированными препаратами, которые разрабатываются, чтобы обеспечить соответствующую терапию на основании персональной генетической структуры пациента или отсутствия определенных генов. Генная терапия затрагивает сплайсинг целевых генов, взятых от одного пациента, в клетки другого пациента, чтобы компенсировать для этого пациента наследственный генетический дефект, или дать возможность организму этого пациента эффективнее бороться с определенным заболеванием. Например, лекарства, которые нацелены на генетические источники опухолей, могут предложить более эффективные, более длительные по действию и намного менее токсичные альтернативы традиционной химиотерапии и облучению. Одно из наиболее известных лекарств, которое обладает специфическим генетическим действием - Герцептин (Herceptin), моноклональное антитело, которое было разработано Genentech. Одобренный FDA в 1998 году, Герцептин, при использовании в сочетании с химиотерапией, демонстрирует многообещающие результаты в значительном сокращении рака молочной железы для определенных пациентов, о которых известно, что они имеют избыточную продукцию гена HER2. (Для определения того, присутствует ли этот гену пациента, используется простой тест). Герцептин, который работает путем блокирования генетических сигналов, тем самым, предотвращает рост канцерогенных клеток, и может демонстрировать потенциал в лечении других типов рака, таких как рак яичников, поджелудочной железы или простаты. Еще один генетический тест выведен на рынок компанией Genomic Health, базирующейся в Редвуд-Сити, Калифорния (www.genomichealth.com). Ее тест на онкотип DX предоставляет пациентам с раком молочной железы оценку вероятности рецидива их рака, на основании экспрессии 21 различного гена в опухоли. Этот тест дает возможность пациентам оценить результаты, которые они могут ожидать от послеоперационной терапии, такой как тамоксифен или химиотерапия. Тест стоит примерно $3500, и в настоящее время не покрывается медицинской страховкой, несмотря на свою потенциальную возможность сэкономить расходы на лечение. Фирма также осуществляет крупномасштабные клинические разработки теста, с целью прогнозирования вероятности рецидива рака толстой кишки. Такие тесты будут стандартной профилактической терапией в будущих десятилетиях. К середине 2008 года, от различных поставщиков было доступно 1400 генетических тестов, включая микрочипы DeCode и 23andMe, которые тестируют человеческую слюну на вплоть до 1 миллиона генетических вариаций, связанных с заболеванием, и указывают на факторы риска (приблизительно $1000 за тест), и похожие микрочипы Navigenics, которые обнаруживают предрасположенность к заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера и диабет второго типа ($2 500). На вершине этого диапазона - профиль, разработанный компанией Knome ($ 350 000), который анализирует весь геном человека и предоставляет данные по генетическим вариациям, которые не могут быть обнаружены посредством микрочипов. Это гигантское снижение цены от $3 миллиардов, потраченных в 2003 году Проектом «Геном человека», на секвенирование первого генома человека. Цены должны упасть еще больше благодаря $10 миллионному вознаграждению, предлагаемому Фондом X-Prize (www.xprize.org) первой научной команде, которая проведет секвенирование 100 геномов человека за 10 дней за менее чем $10 000 каждое. Вероятные претенденты на приз - Illumina,Inc, Applied Biosystems (отделение Applera Corp.), 454 Life Sciences (собственность Roche Holding AG) и Helicos BioSciences Corp. В этой гонке за приз может неожиданно появиться и малоизвестный участник. Новая компания Pacific Biosciences утверждает, что она секвенирует ДНК за 15 минут за менее чем $1000 к 2013 году. Штаты Калифорния и Нью-Йорк разослали распоряжения «прекратить и воздерживаться впредь» в середине 2008 года многочисленным компаниям, которые предлагают генетические тесты, реагируя на вопросы относительно валидности тестов, и потенциального вреда пациенту. Компании, предоставляющие тесты, утверждают, что тесты являются услугами по персональной генетической информации, в противоположность медицинским тестам. Тем временем, Федеральная комиссия по торговле начала расследования относительно возможно обманчивой рекламы. Генетическое тестирование поднимает ряд вопросов, которые вряд ли будут разрешены в ближайшем будущем. В 2009 году, несколько выдающихся ученых выразили сомнения по поводу преимуществ исследований связи геномов, которые сравнивают геномы больных пациентов и здоровых людей, чтобы точно указать на изменения ДНК, которые, вероятно, вызывают определенные заболевания. Генетические варианты оказываются намного более многочисленными, и более комплексными, чем сначала считалось. Многие генетики ставят под сомнение эффективность обширных исследований геномов (которые стоят миллионы долларов) и указывают на альтернативы, такие как декодирование всего генома для отдельных пациентов. Несмотря на эти вопросы, генетическое тестирование продолжает развиваться. Помимо значительного прогресса в сокращении расходов, время, необходимое для секвенирования ДНК, также сокращается, благодаря усовершенствованным химическим соединениям и более быстрым компьютерам. Новая технология упрощает процесс, который раньше сравнивал множественные копии последовательностей ДНК, до секвенирования единственной молекулы. Новая версия исследования одной молекулы избавляет от необходимости сравнивать многочисленные копии полностью, тогда как предоставляется более полная картина генома. Улучшающиеся знания научного сообщества о генах и роли, которую они играют в болезни, ведут к нескольким различным путям для улучшения результатов терапии. Один из путей - создание профиля генетической характеристики пациента для лучшего понимания того, (а) на какие препараты пациент может эффективно реагировать, и (Ь) есть ли у пациента определенные дефектные гены, которые вызывают болезнь. Еще одно назначение генетического тестирования - изучение того, насколько печень пациента способна метаболизировать лекарства, что может значительно помочь при принятии решения относительно соответствующей дозировки. Поскольку широко используемые в настоящее время препараты часто приводят к желаемым результатам только у приблизительно 50% пациентов, принимающих их, использование специфических лекарств, на основании генетического профиля пациента может значительно улучшить результаты терапии с одновременным сокращением расходов. Каждый год, 2.2 миллиона американцев страдают от побочных эффектов от отпускаемых по рецепту препаратов. Из них, более чем 100 000 умирают, что делает побочную реакцию на лекарства - ведущей причиной смерти в США. Журнал американской медицинской ассоциации утверждает, что ежегодные затраты на лечение пациентов вследствие этих побочных реакций составляют $ 4 миллиарда каждый год. Второй путь для использования генетического знания - атаковать, и попытаться изменить специфические дефектные гены - этот подход иногда называется «генная терапия». В целом, чистая генная терапия пытается целиться на дефектные гены пациента путем введения новых копий нормальных генов. Эти новые гены могут быть введены посредством использования вирусов или белков, которые переносят их в организм пациента. С 1989 года, было проведено свыше 1400 клинических испытаний какой-либо формы генной терапии, при этом только 47 из них достигли фазы III, и ни одна не получила одобрения регулирующих органов в США. Базирующаяся в Китае компания Shenzhen Sibiono GeneTech добилась одобрения первой в мире генной терапии в чистом виде для широкого коммерческого использования в октябре 2003 года. Это лекарство продается под брендовым названием Гендицин (Gendizine) в качестве терапии рака головы и шеи, известного как плоскоклеточный рак (ПКР/HNSC). Этот препарат доказал свою высокую эффективность в испытаниях, и компания тестирует свою технологию для нескольких других типов рака, включая рак пищевода, желудка, толстой кишки, печени и прямой кишки. Это лекарство стало доступным для китайских пациентов больницы округа Хайдянь в Пекине, и иностранным пациентам в стационаре в Шанхае в 2007 году, и в 2008 году было занесено в список кандидатов на одобрение для продажи в Индии. Другие применения генной терапии уже исследуются в США и в других странах для лечения широкого диапазона болезней. Например, генная терапия может быть высокоэффективной в терапии редких расстройств иммунной системы, меланомы (злокачественный рак кожи, для которого в настоящее время не существует эффективного лечения, как только болезнь распространилась на другие органы), и кистозного фиброза. В 2006 году, двое пациентов, мужчин, страдающих от редкого заболевания под названием хронический грануломатоз (ХГ/CGD), которое делает больных крайне восприимчивыми к инфекциям, смогли прекратить ежедневный прием антибиотиков благодаря генной терапии, которая ввела здоровые гены для замены дефектных в их кровоток. В 2008 году, команда ученых, под руководством исследовательской группы Университета Пенсильвании, успешно ввела здоровый ген шести пациентам, страдающим от врожденного амаврозаЛебера, - состояния, которое приводит к слепоте. Зрение 4 из 6 пациентов улучшилось. Компании Roche Pharmaceuticals и Affymetryx, Inc. разработали «Лабораторию на чипе» (lab-on-a-chip; AmpliChip Cyp450), которая может обнаружить более двух дюжин вариаций двух разных генов. Эти гены важны для реакции пациента и для применения лекарственной терапии, поскольку гены регулируют способ, посредством которого печень метаболизирует большое количество распространенных фармацевтических препаратов, таких как бета-блокаторы и антидепрессанты. Быстрый анализ небольшого количества крови пациента может вести к намного более эффективному использованию назначаемых препаратов. В будущем за этим последуют дополнительные чипы для определенных типов генетического анализа. Еще один ген, открытый учеными, по всей видимости, играет важную роль в широко распространенных формах более чем 30 различных типов врожденных дефектов сердца - наиболее распространенных из всех человеческих врожденных пороков. Гены, которые используются бактериями, чтобы инициировать инфекционный процесс, также были установлены, что может вести к разработке мощных вакцин и антибиотиков против угрожающих жизни бактерий, таких как сальмонелла. В сфере заболеваний сердца, - приблизительно 300 000 пациентов ежегодно подвергаются хирургической операции шунтирования сердца в попытке обеспечить увеличенный кровоток к и от сердца. Закупоренные артерии обходятся артериями, перемещенными из ноги или с других участков тела. Генетическими экспертами сейчас уже разработан биошунт. То есть, они определили, какие гены и человеческие белки создают состояние, известное как ангиогенез, - рост новых кровеносных сосудов, которые могут увеличивать поток крови без травматичной хирургической операции шунтирования. Эта техника может стать широко распространенной в ближайшем будущем. Тем не мене, генная терапия все еще находится в стадии становления, и не лишена недостатков. Многие генетические эксперты считают, что генетическое тестирование не будет прогрессировать до той степени, когда будет очевидно клиническое отличие в терапии, диагностике или прогнозировании заболевания, по меньшей мере, в течение еще одного десятилетия. Однако, потенциал генной терапии и генетического тестирования, используемого для выбора и дозировки лекарственных препаратов, - почти безграничен. Наблюдайте за крупными инвестициями фармацевтических компаний в среднесрочной перспективе в дальнейшие исследовательские и тестовые разработки. Д.э.н. Сидорин Василий Викторович
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ content media
1
0
1

GOD.VIN

Админ
Другие действия