Тұқым қуалайтын аурулардың емдеу принциптері. Генотерапия

      Ферменттік ақауды түзету мұүкін  болмаған жағдайда, токсикалық әсерінің  алдын алу үшiн жинақталған  субстрат және оның метаболиттерін  шыгғруға бағытталған емдеу әдістері қолданылады. Бұл үшін өніммен улы емес қосынды түзіп, бүйрек немесе асқазан-ішік жолымен шығарылатын препараттар қолданылады.

      Мысалы, мыс- тасмалдаушы Р- типті  АТР-аза генінің мутациясына байланысты  дамитын Вильсон-Коновалов ауруын емдеуде Д-пеницилламин препараты қолданылады. Бұл препараттың құрамында ауыр металлдармен, соның ішінде, мыспен кешен түзетін сульфгидрильді топтары болады.

     Егер  ауру алмасудың соңғы өнімдерінің  жеткіліксіздігіне байланысты болса,  сустраттың орнын толтыратын препараттар тағайындалады. Мұндай емдеу әдici гормоножетіспейтін ауруларда ең тиімді болып табылады. Ерте тағайындалған тироксин туа біткен гипотериозда толығымен аурудың дамуын алдын алады. Өсу гормонын қабылдау гипофизарлы нанизмде, стероидтарды бүйрекүcтi безінің қыртысының туа біткен гиперплазиясында қабылдау оң нәтижелер береді.

                Хирургиялық емдеу.

       Тұқым қуалайтын ауруларды емдеуде хирургиядық емдеудің медицинада алар орны ерекше. Біріншіден, тұқым қуалайтын аурулардың көптеген формалары морфологиялық ауытқулармен өтеді, екіншіден, хирургиялық техниканың дамуы көптеген күрделі операциялардың жасалуына мүмкіндік береді. Үшіншіден, реанимация мен интенсивтік терапия тұқым қуалайтын аурулармен ауыратын сәбилердің өмірін сақтап қалады, ал бұндай пациенттер кезекті хируругиялық көмекке мәжбүр болатынын біз білеміз.

       Хирургиялық  көмек тұқым қуалау патологиялары  бар адамдарда жалпы түрде  коррекцияны, трансплантация мен  мүлдем кесіп тастауды қажет  етеді. Операциялар жиі ауру симптомдардың жойылуына бағытталған. Бірақ, кейбір жағдайларда хируругиялық көмек симптоматикалық емдеудің щегінен шығып қалады да, патогенетикалық емдеу эффектіне жақындайды. Мысалы, субстраттардың патологиялық реакцияларға ауысу жолдарын өзгерту үшін хирургиялық шунтирлеу әдісін қолдануға болады. Гликогеноздың I және III типтерінде көктамыллардың басы мен төмеңгі жақтар арасында анастомоз жасайды. Бұл ішектегі сіңіруден кейін глюкоза бөліктерінің бауырдан өтіп, онда гликоген түрінде жинамауына мүмкіндік береді. Аналогтық өту жолы отбасылық гиперхолестеринемия (II a типі ) кезінде ұсынылды – арық және тынысасты (подвздошная) ішектер арасындағы анастомоз. Бұл холестериннің сіңіруінің төмендеуіне әкеледі.

     Жалпыхирургиялық  емдеудің түрлеріне жуан ішектің туа біткен полипозына істелген операция, гемоглобинопатиялар кеіндегі спленэктомия , ретинобластома кезінде көздердің алып тасталуы, Вильмс ісігі кезінде бүйректің алып тасталуы және т.б. Хирургиялық емдеудің көптеген жағдайлары кешенді терапияның бөлігі болып табылады. Мысалы, мукосвисцидоз кеінде жаңатуған сәбилерде меконеальді илеус болуы мүмкін, аурудың даму процесі кезінде пневмотракс кездесуі мүмкін. Біріншісі, екіншісі де хирургиялық жолмен жойылады.

      Тұқым  қуалайтын ауруларды емдеуде үлкен орын алатын түрі-реконструктивтік хирургия: үстіңгі еріннің өспеуі кезінде, жүректің туа біткен ақаулықтары, гипоспадия, бұлшықет-сүйек жүйелерінің коррекциялары үшін қолданылады.

     Мүшелердің және ұлпалардың трансплантациясы –тұқым қуалайтын ауруларды емдеудегі практикаға көптеп енгізілетін әдіс. Аллотрансплантация зат алмасу ақаулықтары бар пациентке дұрыс генетикалық ақпаратты беруі сияқты қарастырылады. Осындай әдіс клеткалардың енгізу, нормальды ДНҚ бар мүшелер мен ұлпаларды алмастыру(пересадка) жасап, рецепиенттің активті ферменттер продукциясы және геннің басқа продуктілері үшін қолданады. Ол патологиялық процестің тек бір мүше немесе ұлпалық пересадкісі кезінде ерекше әсерлі болады. Кейбір авторлар клеткалардың, ұлпалардың немесе органның ферменттік трансплантацияның концепциясын да дамытып отыр. Негізінде трансплантация эффекті күрделі және жетпейтін ферменттің синтезімен шектеліп қана қоймайды.

       Аллотрансплантацияның  түрлі тұқым қуалайтын ауруларла  қолданылып  жатыр және ферменттің гормонның иммундық функцияның жетіспеушілігімен немесе органды функционалдық бұзылыстары эффектілі сапалы қорғайды. Осы функционалдық ақаулықтар құрылымдық геннің мутацияның нәтижесінде дамыған.

      Қазіргі  заманғы трансплантация үлкен  мүмкіндіктерге ие. Оның жетістіктерін  тұқым қуалайтын ауруларды емдеу  үшін пайдалануға болады. Органдардың көптеген сәтті пересадкілері туралы хабарлар бар (костный мозг, вилочковые железы, өт, донорлық бүйрек т.б.).

      Мүшелердің  трансплантациясынан гөрі алмасудың  тұқым қуалайтын ақаулықтары  патогенезінде ерекше қызмет  атқаратын клеткалардың трансплантациясы  әдістері жасалуда. Мукополисахаридоздар  кезінде дені сау адамдардың  культивациялық  фибробластары тері  астына енгізіледі. Осы клеткалар гликозаминогликандардың (мукополисахаридтер) алмасу бұзылулар түзейді және ферменттерді секреттейді. Клеткалар қаншалықты сондай белсенділікті сақтап тұруын және қаншама емдік әсер бере алатынын әлі зерттеп білу керек.

     Хирургиялық емдеудің үлкен мүмкіндіктерінің тұқым қуалайтын аурулар емдеуде кең ауқымда назар аударарлық жөн. Осы ретте микрохируругия мен эндоскопиялық хирургияның бәсі жоғары.

             Этиологиялық емдеу.

       Этиологиялық  емдеу кез келген аурулар үшін ұтымды, себебі ол аурудың туу себептерін жояды да, нәтижесінде ауруды түбірімен жояды. Симптоматикалық және патогенетикалық терапиялардың жетістіктеріне қарамай, тұқым қуалайтын аурулар үшін этиологиялық емдеуі мәселесі жөнінде сұрақ түсірілген жоқ,

      Тұқым куалайтын ауруларды этиологиялық емдеу генетикалық бұзылыстарды дұрыстаудың ең болашағы бар және тиімді әдici болып табылады. Ол генотерапия деп белгіленетін мутантты геннің құрылысы мен қызметін қалпына келтіруге бағытталған емдеу әдісі(«молекулалық протездеу»). Этиологиялық емдеудің мақсаты:

1) қалыпты гендерді  енгізу жолымен мутантты гeннiң  белсенділігінің жетіспеушілгін  толыктыру;

2)  мутантты  гeннiң артық бeлceндiлiгiн басу;

3) ағзаның иммундық  жауабын күшейту болып табылады. Моногеннің және кeйбip мультифакторлы ауруларда ағзаның белгілі бip жасушаларына және ұлпаларына (сомалық және жыныс) мутантты геннің бұзылған қызметін дұрыстайтын қосымша генетикалық материал (гендер, ДНК фрагменттері) енгізеді.

     Гендердің  және оның өнімдерінің артық белсенділігін басу онкологиялық ауруларды емдеуде:

  1) өнімдері  трансформацияланған iciк жасушаларын  жоятын (өлтіруші-гендер) гендерді енгізу;

  2  онкогендердің  белсенділігін өнімдepi iciк жасушаларының  бipқaтap ақуыздың өнімдеріне антиденелер  болып табылатын мағынасыз нуклеотидтің қатарларды немесе гендерді енгізу жолымен басып тастау;

  3) iciк   жасушаларына супрессор гендерінің  қалыпты көшірмелерін енгізу  арқылы қолданылады.

    Трансгеноз (генетикалық материалды тасымалдау) in vitro соматикалық клеткалар-нысаналарға бағытталған. Осы клеткалар алдын ала организмнен бөлініп шығарылған (резекциясы, фибробластар культурасы, лимфоциттер культурасы, ісік клеткалар). Сүтқоектілердің клеткаларына ДНҚ-ны енгізу үшін көптеген әдістер тексерілді: химиялық (кальций фосфатының микропреципитаты, ДЕАЕ-денстрон, диметилфофид); физикалық (микроинъекция, электопорация, лазерлік микроинъекциясы); вирустық (ретровирустар, аденовирустар, аденоассоциациялық вирустар). Вирустық емес әдістердің көбісінің әсері аз болады (электропорация мен лазерлік микроинъекциядан басқалары). ДНҚ-ны тасымалдауышталдың ең негізгілері “табиғи шприцтер”-вирустар болып табылады. Бірақ, вирустық емес әдістерді қолдану да керек, өйткені керексіз генетикалық материалдан толығымен арылту үшін қажет.

     Клеткалар  трансгенезі оның сәтті өтуімен  бітуі керек. Егер тексерілген  клеткалардың  5%- астамында енгізілетін  генетикалық материал болса, онда  трансгеноз сәтті өтті деп  айтуға болады.

     Гендік  терапияның соңғы процедурасы  трансгеноз арқылы соматикалық клеткалар in vitro –трансгендік клеткалардың реимплантациясы. Ол органотропты немесе эктопиялық болуы мүмкін.

 Нысана-жасушалардың  иммундық реактивтілігін және  ағзаның иммундық жүйесінің белсенділігін  арттыру онкологиялық және вирустың  ауруларды емдеу үшін қолданылады.

     Мутантты  гендердің қызметін дұрыстау  және олардың белсенділігін қалпына  келтіру екі әдіспен:1) мутантты  генді оның қалыпты көшipмeciмeн  алмастыру; 2) мутантты геннің сақталуымен  қатар гeннiң қалыпты көшірмесін  енгізу   жүзеге асырылады.

    Тұқым  қуалайтын ауруларда генотерапияны  алғаш жетістікпен қолданған  тәжірібиелер 1990 жылы АҚШ жүргізілді.

     Аденозиндезаминаза  генінің мутациясына байланысты, иммунитеттің күрт төмeндeyiмeн  көpiнeтiн үйлесімді иммуножетіспеушіліктің  тұқым қуалайтын түрімен ауру екі науқасқа сүйек кемігінің бағаналық жасушалары немесе Т-лимфоциттермен геннің қалыпты көшірмелерін енгізген. Емдеу нәтижесінде науқастарда иммунды жетіспеушіліктің ic жүзінде толық компенсациясы байқалаған.

   Қазipгi  кезде генотерапия 600 аса моногенді және онкологиялық ауруларымен науқастарға   жүргізілген. Алайда  генотерапия                                                                                                                                                                                                               клиникалық тәжірібиеде кең түрде қолдану таппады. Бұл генетикалық материалды жеткізу мәселерімен және енгізілген геннің науқастың зақымдалған жасушалары мен ұлпаларында тұракты экспрессиясын қазіргі бар әдістермен icкe асырудың мүмкінсіздігіне байланысты. Гендерді адамның сомалық жасушаларына жеткізудің eкi негізгі тәсілдермен -in vitro және in vivo жүзеге асырылады.

     Бipiнші тәсіл гендерді адамның жасушасының культурасына ауыстыруға, содан соң қалыпты гендерің тасымалдаушы-жасушаларды науқастың ағзасына енгізуге негізделген. Eкiншi тәсіл қалыпты генді тікелей науқас ағзасына енгізуге негізделген. Науқас ағзасына енгізілген қалыпты геннің тікелей енгізуге негізделген. Науқастың ағзасында тікелей енгізілген генетикалық материал ақуыздан бос (жалаңаш) плазмидтің ДНК немесе векторлық жүйенің құрамына кіретін ген түрінде болады. Генетикалық материалды жасушаға тікелей ауыстыруға флюросцентті-таңбаланған пдазмидта ДНҚ, ДНК полианионмен (гепаринмен, декстран - сульфатпен) қанығудың гидродинамикалық шок әдісі, сонымен бipre ДНК, тасымалдаудың физикалық әдістepi: электрокорпорация, баллистикалық трансфекция («гeндiк қару»), әртүлі металлдармен -Аи⁺, Са байланысқан ДНҚ молекулаларымен жасушаларды атқылау жолымен инeciз енгізу қолданылады.

    Векторлық жүйелер ретінде кейбір вирустар, липосомалар(ДНҚфрагменті бар липидттік көпіршіктер), катиондық полимерлер (полиэтиленамин, полилизин, лизин-гистидинді полимер) қолданылуы мүмкін.

      Генотерапия жүргізуді ең тиiмдi геном вирусына енгізілген адам гені бар вирустың векторлық жүйелер болып табылады. Гендерді тасымалдаудың бұл тәсілі генетикалық тәжірібиелердің 80% аса қолданылады.

       Вирустар жасушалардың белгілі бip типтеріне оңай енеді. Жиі векторлық жүйелер ретінде аденовирустар, ретровирустар, лентивирустар қолданылады, олар бipшaмa сипаттамаларымен:

1) көбейетін  және көбеймейтін жасушаларға  енуге қабілеттілігімен;

2) иесінің   геномына енуге қабілеттілігімен, осыған  байланысты белсенділігінің  ұзақтығы және бағыттылығымен;

3)  иммунногендік   деңгейімен (векторлық  жүйе енгізуге  иммундық жауап дәрежесі);

4)   инсерциялық   мутациялардың пайда болу қаупі  дәрежесімен;

5)  векторға    енгізлетін генетикалық    материалдың  мөлшерімен анықталатын вектордың  жинақтау кабілетімен epeкшeлeнeдi.

     Генетикалық  материалдың жеткізудің тәсілдері  барлық тұқым қуалайтын аурулар үшін ортақ емес, сондықтан, белгілі бip тасымалдау тәсілін таңдау осы аурудың белгілі бip сипаттамаларымен анықталады.

     Соңғы  жылдары әрбip компоненті адам ағзасынын әртүрлі кедергілерінен өтуде белгілі қызмет атқаратын, мультифункциональды өздігімен жинақталатын ДНҚ кешендер болып табылатын вирусты емес тасымалдаушылар түзу тәсілдері жасалуда.

      Генотерапияның перспективалық  бағыты науқастан алынған жасушаларды гендік конверсиясына (ауыстыру) негізделген химеропластика әдісі болып табылады. Әдістің мәні науқастың бөлініп жатқан жасушаларының культурасына қалыпты нуклеотидтік қатарлары бар геномдық ДНҚ фрагменттерін (химеропласттарды) қосу болып табылады. Химеропласттардың құрамына ДНҚ қысқа тізбектері (25 нуклеотид шамасында) және оларға комплементарлы РНҚ тiзбeктepi кіреді. Химеропласт құрамына науқастың ДНҚ алмастыру жоспарланған негіз қосылған.

      Химеропласт және науқас ДНҚ  арасындағы гомологты рекомбинация нысана- жасушаларда мутантты кодонның қалыптымен алмасуына (конверсия) алып келуі мүмкін. Конверсия үдepici жеткілікті тиімді жүреді және in vitro жасушаларының 25-40% анықталады. Нысана-жасушалардың химеропластикасын жүзеге асырғаннан соң қайта нақастың ағзасына енгізіледі.

       Алмасу бүкіл ген бойында емес, оның мутацияға ұшыраған жеке  экзондарында жүргізуге болады - бұл экзондардың жылжу әдici (exon skipping). Әдістің  мәні in vitro науқастың жасушаларының культурасында оның ДНҚ бipiнiшi реттік РНҚ-транскриптің сплайсингіне комплементарлы орындарда РНҚ қысқа антимағыналы қатарларымен гибридизациясы болып табылады. Мұндай гибридизация нәтижесінде сплайсинг ілмектерінің жылжуы және а-РНҚ-нан мутантты   зкзондардың   алынып   тасталуы жүреді.