Kaasaegses meditsiinis vilgub sõna "geen" kõikvõimalikes kontekstides ja konjugatsioonides. Seal on geneetika ja genoomika. Seal on metagenoomika, geenitehnoloogia, geenide ennustamine ja molekulaarne genotüpiseerimine. DNA-teaduse erinevaid haru on lihtne segi ajada, kui te ise seda ei tee, kuid olete ilmselt kuulnud ühest alamkategooriast, mis on viimastel aastatel meedias palju kokku puutunud: geeniteraapia. Mis on geeniteraapia? See on geneetilise materjali meditsiiniline kasutamine.
Et mõista, mida see kõik tähendab ja miks see teraapia on nii võimas, peate alustama väikese tutvustamisega geenidest endast. Geenid asuvad raku kindlalt kaitstud genoomis, jooniste raamatukogus, mis võimaldab igal elusolendil areneda ja ümber kujundada nii, nagu peaks. Nende koodi rakendamiseks tuleb enamik geene valkudeks "tõlkida" - DNA-kood määrab ahelasse lisatavate aminohapete järjekorra, mis seejärel volditakse järjestuse antud kuju. Just selle volditud kolmemõõtmelise struktuuri kaudu täidab valk rakus oma funktsiooni.
Nii et kui soovite muuta rakus toimuvat, saate seda teha, muutes DNA-d, mis kodeerib täideviijana toimiva valgu vormi. Ja kui tekib annustamisprobleeme, näiteks ühe geeni koopia kahe asemel, saame valgu saagikust suurendada, asetades oma teise eksemplari. Igal juhul muudame rakkude käitumise muutmiseks geeni, mis on raku tavapärasel valkude valmistamise masinal olemas.
Kõlab lihtsalt. Kuid kas seda on nii lihtne teha? Muidugi mitte.
Esiteks on korrigeerimist vajavatesse rakkudesse uute või muudetud geenide sobitamine väga keeruline. Rakud on spetsiaalselt välja töötatud selle vältimiseks - teadlased peavad häkkida viirusi, mis on selleks puhuks rakku sisenemiseks tunginud. Kuid nad pole endiselt täiuslikud; igal teie keha rakul on oma genoomi koopia, täielik ja (enamasti) identne ülejäänud omadega ning keha kõiki rakke on võimatu muuta. Isegi kui me redigeerime edukalt miljonid teie genoomi eksemplarid, jäävad need miljardid puutumata.
Seega hõlmasid geeniteraapia kõige varasemad ja kõige olulisemad rakendused katseklaase - patsiendilt eemaldati luuüdi proov, huvipakkuvat geeni muudeti ja seejärel süstiti parandatud rakud tagasi peremeesorganismi. See kippus toimima ainult siis, kui parandatud rakud elasid kauem või olid parema tervisega kui nende looduslikud kolleegid, seega tõrjusid nad lõpuks haiged rakud välja ja domineerisid populatsioonis.
Alles nüüd on elava patsiendi kehas võimalik muuta geene. Geeniteraapia on nüüd kõige parem lahendada probleeme, mis mõjutavad konkreetset rakutüüpi, piiratud arvul neist. Geneetiline probleem, mida me lahendame, võib jääda allesjäänud puutumatutesse rakkudesse, kuid kui ta ei kasuta neid toimimiseks, siis ei peeta seda meditsiiniliseks probleemiks. Praeguste sihtrakkude näidetena tuuakse ära teatud tüüpi maksarakud ja imetajate kõrvade sisekõrvakarvad.
Reklaamvideo:
Mõlemal juhul võib viirusega uuesti töötlemine "nakatada" meie terapeutilise geeniga piisavalt suure osa spetsiifilisest rakupopulatsioonist soovitud efekti saavutamiseks. Mõned geeniteraapia meetodid asetavad meditsiinilise geeni lihtsalt peremeesraku tuuma, kus see asub ja valke valmistab, nagu see loomulikult toimuks. Pikemas perspektiivis töötab see ainult rakkudega, mis neuronitega aja jooksul ei jagune. Kui rakud jagunevad, nagu enamus rakke, võib meie geen jääda peremeesraku genoomi või maha jääda, kui rakk paljuneb.
Peamist tehnoloogiat sellise splaissimise saavutamiseks nimetatakse CRISPRiks; lühend tähendab lühikesi palindroomseid kordusi, mis on regulaarselt paigutatud rühmadesse. Oluline on see, et kui meie geen sisestatakse koos CRISPR-i valgu- ja RNA-süsteemiga, splaissitakse geen genoomi kuhu iganes soovite. Rakud jaotavad ja reprodutseerivad manustatud geeni nii, nagu oleks see kogu siin.
Oluline on meeles pidada, et geneetilise probleemi parandamisega ei muuda me haiguse pärilikkuses midagi. Kurtuse parandamine DNA redigeerimisega näiteks košlearide juukserakkudes ei vähenda haiguse järglastele edasikandumise tõenäosust.
