Другой подход генной терапии — это непосредственное введение в организм больного нормального гена в рекомбинанатом векторе, обладающем тропностью к клеткам-мишеням. Для фенилкетонурии, недостаточности ингибитора протеаз — клетки печени (нутритивный путь введения), для муковисцидоза — это клетки дыхательных путей (аэрогенный путь введения).
Генная терапия при муковисцидозе подразумевает включение нормальной генокопии в соматические клетки (клетки легочного эпителия), чтобы вызвать выработку нормального белка-регулятора и в последующем скорригировать имеющиеся нарушения (достаточно 5-10% клеток легочного эпителия, экспрессирующих нормальный белок-регулятор, для обеспечения адекватного транспорта ионов). В апреле 1993 г 23-летний мужчина из США, страдающий муковисцидозом, стал первым, кто получил правильный вариант специфического гена белка — регулятора при непосредственном введении в легкие ингаляционным путем с помощью аденовирусного переносчика. На выходе результаты генной инженерии MB, разрабатываемый учеными Санкт-Петербурга, оригинальным в которой является используемый вектор.
Откровенно говоря, ген ответственный за развитие галактоземии синтезирован, однако еще не отработаны пути его введения в организм.
Теоретически оправдан метод направленного химического мутагенеза, помогающего индуцировать специфические мутации в жестко определенном локусе (получение обратных мутаций — от патологического аллеля к нормальному). Неожиданным для меня оказался эффект аминогликозидов, с помощью которых возможна направленная мутация гена MB.
На современном этапе важное значение приобретает 2-ой путь, при котором предпринимаются попытки коррекции биохимических или иммунологических нарушений и восстановления нормального фенотипа без явного воздействия на основной генетический дефект. Это во-первых:
— специфическое ограничение диеты с целью предупреждения накапливания в организме токсичных метаболитов. При этом в основу диетотерапии положен принцип вывода из питания предшественников токсических продуктов, появляющихся в результате метаболического блока (например, фенилаланина при фенилкетонурии).
При галактоземии это ограничение касается продуктов, содержащих галактозу. Проблема достаточно сложная, так как при расщеплении молочного сахара (содержащегося в женского и ином молоке) именно галактоза и высвобождается. Поэтому лечение включает в себя не только замену грудного и коровьего молока, но и др. молочных продуктов, смесями с миндальным или соевым молоком, безлактозными молочными смесями. Прикорм стоит начинать раньше, чем обычно. Каши рекомендуются готовить на овощных или мясных отварах.
При других заболеваниях на этом пути используются:
— возмещение недостающего продукта, в т.ч. включение недостатающих регуляторов и субстанций (тиреоидные гормоны, кортизол, инсулин, витамин в-6, антигемофильный глобулин при гемофилии, панкреатин при кишечной форме муковисцидоза и др.), их индукция (активация глюкуронилт- рансферазы с помощью фенобарбитала, зиксорина), или, наоборот, подавление активности энзимов (например, применение аллопуринола для подавления активности ксантиноксидазы при подагре);
— химическая мобилизация появляющихся в результате метаболического блока нерастворимых соединений (введение пеницилламина для связывания меди при болезни Вильсона) и освобождение от продуктов обмена, являющихся субстратом патологческой реакции (выведение железа при бета-талассемии, гемосорбция при семейной гиперхолестеринемиии), хирургическое шунтирование (анастомоз между воротной и нижней полой венами при гликогенозах);
— клеточная и органная трансплантация (почки, сердце, костный мозг). Так, при муковисцидозе первая успешная сердечно-легочная трансплантация была проведена более 10 лет назад (Standford, США). У больных муковисцидизом оправдана именно сердечно-легочная трансплантация или пересадка обоих легких, т.к. при пересадке одного легкого аллотрансплантат быстро инфицируется за счет имеющегося собственного легкого (J.Theodore, 1994).
— позитивное воздействие на неблагоприятные средовые факторы (устранение солнечного облучения при болезнях с повышенной чувствительности кожи к солнечному облучению, изъятие лекарств, усугубляющих метаболическое повреждение при острой порфирии или при дефиците глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы).
Кроме того, как и при других заболеваниях, в случае необходимости проводят симптоматическую терапию (регидратционная и др. при галактоземии, муколитики (ацетилцистеин, милорид), антибиотики, ЛФК(лечебная физическая культура) и др. при муковисцидозе. Вероятно, к патогенетической следует отнести заместительную терапию препаратами ПЖ при MB. Правильнее говорить об использовании ферментов ПЖ; на современном этапе новые возможности открылись с использованием микрогранулированных ферментов с рН-резистентной оболочкой: Creon, Panzitrat, Ultrase. (На подходе амилорид — КИ.Капранов). Именно замена старых форм панкреатических ферментов (мезим-форте, панизинорм, фестал и др. не говоря о панкреатине) на специально разработанные “укрытые” от пищеварительных ферментов верхних отделов пищеварительной трубки) способствует улучшению течения болезни, качества жизни и ее продолжительности. Средняя продолжительность жизни больных MB возросла с 15 лет до 32 лет (а некоторые доживают до 45-50 лет; для Россиян средняя продолжительность пока ограничена 24-25 годами). Ожидаемая средняя продолжительность жизни больных, рожденных в 1994-95 гг. — 40-41 год. Конечно это дорогостоящее мероприятие. Для обеспечения полного комплекса современной реабилитационноли программы требуется ежегодно 10-12 тыс. долларов (Москва пошла на выделение семье, в которой имеется больной MB 247 тыс. рублей в год). Но появляются новые проблемы, связанные с тем, что органами-мишенями при MB помимо пищеварительной (и не только pancreas), дыхательной систем, потовых желез являются желчные пути, репродуктивная система (у мужчин). В связи с выживаемостью обсуждаются гипотезы о передаче гена MB мужчинами:
а) с моносимптомной формой MB,
б) о возможном носительстве этого гена.
При галактоземии. При следовании диете с первых месяцев жизни прогноз для ребенка благоприятен: желтуха пропадает в течение нескольких дней, через 1-2 мес. масса тела возвращается к норме, уменьшается печень (нормализуется), понемногу восстанавливается физическое и психическое развитие.
Так как детский организм формируется под сочетанным влиянием генетически детерминированной программы развития и факторов внешней среды, то особую группу составляют наследственные болезни, обусловленные суммарным или аддитивным эффектом нескольких "малых" генных мутаций и неблагоприятных факторов внешней среды. В этом случае говорят о болезнях с наследственным предрасположением, или полигенно наследуемых (мультифакториальных) заболеваниях. К ним относятся ранние формы атеросклероза, гипертоническая болезнь, ревматизм, язвенная болезнь, сахарный диабет, ожирение (конституциональное), аллергические заболевания и др. Эти болезни не "подчиняются" классическим законами Менделя. И они же формируют на 90 и более процентов хроническую заболеваемость.
Не путать с хронической патологией, связанной с мутацией генов соматических клеток или сочетанными мутациями половых и соматических клеток.
Существуют общие черты, отличающие полигенно наследуемые болезни от моногенных (при которых факторы внешней среды не играют существенной роли), а также от приобретенных (при которых роль наследственных факторов несущественна). К ним следует отнести:
1) семейную подверженность, наличие в семье, как минимум, двух фенотипов — здорового и пораженного, при этом частота последнего существенно выше, чем в общей популяции
2) присутствие патогенетических или ассоциированных маркеров предрасположения.
КСТАТИ: патогенетическими принято называть маркеры или признаки, непосредственно связанные с патогенезом заболевания (высокий уровень Ig E при аллергических болезнях);
ассоциированными, многомерными называются маркеры, отражающие определенную групповую принадлежность (О1 группа крови, резус-фактор, врожденный дефект альфа-антрипсина и бета-2-макроглобулина при язвенной болезни, или (по И.Г.Кузнецовой и В.К.Орехову, 1996) наличие в фенотипе антигена HLA-B35 предполагает генетическую предрасположенность к салмонеллезу; а антигенов HLA-A1, HLA-B17 — к шигеллезу)
Говоря о возможности коррекции мультифакториальных заболеваний следует, вероятно, наряду с исключением, ограничением патогенных факторов, пойти и на "выключение" патологических генов, а, возвращаясь к работам лауреатов нобелевской премии Робертса и Шарпа, наметить в перспективе и такие пути коррекции: чтобы полезную информацию можно было бы воспринимать непрерывно, без помех, надо очень аккуратно "вырезать" все ненужные включения.
Однако не все так просто. Оказалось, что выключение такого "вредного" гена как ген кистофиброза вероятно сделает ребенка беззащитным перед холерой (именно его гетерозиготное присутствие защищает нас от нее).
Семьи, в которых выявлены больные с наследственными заболеваниями, в том числе и с галактоземией нуждаются в медико-генетическом консультировании.