История зрения: путь от светочувствительности до глаза

Такие повторяющиеся участки были названы CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Позднее рядом с ними были найдены гены, названные Cas-генами (CRISPR associated genes). Они кодируют белки, определяющие, что в клетку проник вирус, сравнивают его с последовательностью, которая находится между повторяющимися участками генома, и, если они идентичны, уничтожают ДНК вторгшегося вируса. Так устроен противовирусный иммунитет бактерий.

Существует несколько механизмов того, как Cas-белки взаимодействуют и уничтожают вторгшиеся вирусы. Их еще предстоит изучить. Тем не менее некоторые из них уже изучены настолько, что могут применяться в генной терапии.

Белок Cas9 разрезает ДНК вируса в нужном месте, узнавая его по 20–30 нуклеотидам. Можно запрограммировать всю систему так, что она будет делать разрез там, где необходимо. Тридцать нуклеотидов – это уникальная последовательность, позволяющая использовать молекулярный скальпель с высокой точностью. Такая точность позволяет проводить «разрез» ДНК именно в заданном месте, где есть определенная последовательность нуклеотидов, удалять участок, который ведет к проявлению заболевания и вставлять нужный участок. В настоящее время это один из вариантов работы генной терапии будущего.

Можно ли использовать генетическую терапию прямо сейчас?

Генетическая терапия применяется лишь при очень немногих заболеваниях. Большинство методов находятся в состоянии разработки и совершенствования. В настоящее время в мире проводятся сотни исследований для изучения применения генной терапии в лечении генетических заболеваний, рака, ВИЧ-инфекции.

Какие этические или юридические вопросы есть в использовании генетической терапии?

Современная генетическая терапия направлена на лечение состоявшегося организма. Чтобы предотвратить заболевание у будущих поколений, необходимо воздействовать на половые клетки. Поскольку отдаленные последствия такой терапии до конца не известны, невозможно принять решение за судьбу человека, который только будет рожден. Исследования генетической терапии, направленные на будущие поколения людей, в США, например, по закону не могут финансироваться из бюджетных средств.

Однако мы стали свидетелями использования генетической терапии еще до рождения человека. Пока такой тип терапии осуждается из-за невозможности всегда предсказать последствия.

Неясен вопрос, могут ли злоумышленники применять генетическую терапию в преступных целях?

Не всегда можно точно определить, что некоторые свойства и черты патологические, и не совсем ясно, кто и на каком основании будет это определять, особенно за детей.

Должны ли люди допускаться до генетической терапии, чтобы исправить индивидуальные черты: вес, рост, черты лица, уровень интеллекта?

Начало положено. Идея генной терапии существует давно. При любом генетическом заболевании поломка в генетическом коде ведет к нарушению функции органа.

Большая часть прогрессирующих глазных заболеваний имеет генетическую природу. Идея заключается в том, чтобы доставить в клетку нормальный генетический материал, с которым функция клетки могла бы реализовываться.

Вирусы – первые кандидаты на роль транспорта генетического материала в клетки. Они инфицируют множество клеток и заставляют работать геном хозяина на себя. Если попытаться встроить вместе с вирусом часть нормального генома, есть надежда на восстановление функций.

Все очень сложно: вирусы сами по себе могут быть небезобидны, они элиминируются (удаляются) из организма. Ученые, хоть и значительно продвинулись, пока стоят в начале пути.

FDA (Food and Drug Administration) разрешила к применению препарат Luxturna, предназначенный для лечения детей и взрослых от наследственного заболевания глаз, приводящего к слепоте. Это первый препарат прямой генной терапии, разрешенный в США.

Luxturna разрешена к применению у пациентов – гомозиготных носителей поврежденного гена RPE65, что может вести к дистрофии сетчатки, снижению зрения и провоцировать полную слепоту.

Наследственные дистрофии сетчатки многообразны и представлены большой группой дистрофий, вызванных различными генетическими изменениями. В настоящее время насчитывается около 220 генов, мутации в которых могут вести к различным наследственным дистрофиям сетчатки, обычно прогрессирующим после рождения.