История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

Эта циркулирующая опухолевая ДНК (цтДНК[197]) часто хорошо совпадает с генами исходной опухоли и может предоставить много информации о типе, происхождении, степени злокачественности, риске метастазирования и наилучшем лечении. Это может сильно помочь в случае, когда нет возможности сделать настоящую биопсию — например, если опухоль труднодоступна или находится в слишком опасном месте. Анализ циркулирующей ДНК также может быть очень полезным для раннего выявления рецидивов или резистентности к лечению. Благодаря точности этой процедуры стало возможным распознать до одной раковой клетки среди четырех миллиардов здоровых.

Анализ циркулирующей ДНК позволяет распознать одну-единственную раковую клетку среди 4 миллиардов здоровых.

Возможно, обнаружение этой злокачественной ДНК в крови станет окончательным тестом при диагностике онкологических заболеваний, например колоректального рака (рак толстой кишки). Это гораздо более точный (и, следовательно, более правильный) способ, чем колоноскопия. Конечно, точность и специфичность для одного конкретного типа опухоли — это то, над чем еще предстоит много работать. Кроме того, не все опухоли просто так выделяют свою ДНК. Более того, результаты различных коммерческих тестовых систем, которые были созданы компаниями с одной целью — получить прибыль, иногда оказываются противоречивыми. Пациент с одной и той же опухолью и одинаковым течением болезни в Сан-Франциско будет проходить совершенно иные процедуры диагностики и лечения, нежели в Лондоне. Это еще один рассказ в копилку истории крови.

CRISPR-кровь

CRISPR (англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — это передовая технология, с помощью которой гены или их участки могут быть выборочно удалены или добавлены в ДНК.

Например, с помощью этого метода вы можете удалить определенную генетическую аномалию в человеческом эмбрионе и заменить ее нормальным геном. Преимущества перед более ранними методами генной терапии состоят в селективности и в том, что можно гарантировать стабильные изменения, которые передаются потомству клеток, тканей и эмбрионов.

Технология CRISPR позволяет выборочно удалять или добавлять в ДНК гены или их участки.

CRISPR также используется для модификации органов животных, чтобы сделать их подходящими для трансплантации людям. Это было продемонстрировано в 2017 году исследовательской группой из eGenesis (коммерческой компании, занимающейся генетическими модификациями). Исследовательская группа работала вместе с командами из Гарварда, Китая, а также с генетиком Джорджем Чёрчем (Америка). Они модифицировали генетический код в мышечной клетке нормальной свиньи (эти животные иммунологически и генетически довольно близки к людям, что делает их идеальными лабораторными подопытными для таких тестов), чтобы сделать клетки животного устойчивыми к ретровирусной инвазии. Эти вирусы, например ВИЧ, могут быть совершено безвредными для свиней, но опасными для человека. Для этого ученым пришлось совершить 25 разных корректировок. Или, говоря языком генетиков, это было мультиплексное редактирование генома. Затем исследователи поместили модифицированное ядро в яйцеклетку суррогатной матери-свиньи и оплодотворили его. В результате появился эмбрион с измененной ДНК. Этот созданный в лаборатории эмбрион затем был имплантирован суррогатной матери. У поросенка, рожденного таким способом, органы были полностью свободны от вирусов и, вполне вероятно, подходили для трансплантации человеку.

Тем временем та же исследовательская группа думала об удалении генов, образующих подобие кнопок на поверхности клеток животных, которые наша иммунная система распознает как свиные. Пока эти гены есть у человека, всегда остается риск, что орган свиньи будет признан чужеродным, и это приведет к отторжению. Таким образом, ксенотрансплантация — трансплантация органов от одного биологического вида другому — уже на шаг впереди. Конечно, нам еще предстоит подождать и понаблюдать, какими будут последствия этих генетических и технологических манипуляций для пациентов, которым провели пересадку.

Кровь также может стать одним из первых кандидатов применения CRISPR у людей в реальной клинической практике, особенно при гемофилии или нарушениях свертываемости. С помощью этой технологии дефектный ген на Х-хромосоме пациента с гемофилией можно аккуратно вырезать и поместить на его место нормальный ген свертывания крови. Вот так можно искоренить болезнь. Это уже не научная фантастика…