генная избыточность

генная избыточность * генны лішак * genetic redundancy — наличие большого количества копий к.-л. структурного гена на хромосоме, обычно в составе мультигенного семейства.

Генная инженерия * генная інжынерыя * gene enginеering — раздел генетической инженерии (см.), для которого характерен молекулярно-биологический уровень генетического конструирования, включающий технологию рекомбинантных молекул: выделение, конструирование и клонирование новых рекомбинантных генов, или молекул ДНК, создание банков генов и др.

Генная инсерция * генная інсерцыя * gene insertion — помещение (вставка) в клетку чужеродного, т. е. постороннего происхождения, гена (генов) при помощи разных технических (методических) приемов, включающих слияние клеток, сплавление генов, трансдукцию и трансформацию.

Генная конверсия * генная канверсія * gene conversion — феномен, описанный в экспериментальной генетике. Экспериментальные данные, полученные при изучении глобиновых генов, позволяют предполагать наличие такого феномена и в геноме человека. Конверсия гена — это трансформация ДНК, при которой два гена взаимодействуют так, что часть нуклеотидной последовательности одного из них встраивается в последовательность другого. Оба гена сохраняют свою целостность и местоположение, однако в структуре одного из них происходит изменение. Г. к., по-видимому, встречается преимущественно при мейозе или митозе как результат неправильной укладки последовательностей, которые нормально не спариваются, но достаточно гомологичны для спаривания оснований. Такое взаимодействие может обусловить или кроссинговер, или перенос ДНК только в одном направлении (т. е. конверсию гена). По своей сути Г. к. — это модификация одного из аллелей другим в результате чего гетерозигота Аа, напр., становится гомозиготой АА. Г. Винклер, который впервые обсуждал этот феномен более 50 лет тому назад, допускал «физиологическое взаимодействие» аллелей. Однако работы на дрожжах показали, что он связан с типичной рекомбинацией. Кроссинговер всегда приводит к разрыву последовательности ДНК в сайте перекреста. Обычно разрыв репарируется, для чего последовательность сестринской хроматиды используется как матрица. Т. обр., восстанавливается исходная двойная спираль. Однако иногда репарация осуществляется на матрице гомологичной хромосомы. В этом случае наблюдаются отклонения от обычной сегрегации. Г. к. имеет место и в соматических тканях, особенно у растений. Возможно, что в этом случае рекомбинационный процесс протекает атипично. Наличие Г. к. не является неожиданным, поскольку спаривание гомологичных хромосом в соматических клетках и соматический кроссинговер наблюдались у многих видов. Подобная ситуация может иметь место при развитии разных типов опухолей, в частности, ретинобластомы (злокачественной опухоли глаза). Обычно одним из типичных признаков опухолевой прогрессии (увеличения злокачественности опухолевых клонов) является огомозигочивание гетерозиготных маркеров в клеточных популяциях. Существует ряд доказательств, что Г. к. происходит в области HLA-локусов и в кластере глобиновых генов. В последнем случае она может быть причиной таких нарушений, как талассемия, наличие HbS или HbE. Г. к. включает разрывы в одиночных цепях, а при кроссинговере обе цепи должны быть разорваны. Возможна конверсия между генами различных хромосом (как гомологичных, так и негомологичных) или между генами, локализованными в одной и той же хромосоме. Последний случай имеет более общий характер, особенно когда имеются семейства повторяющихся генов с очень сходной структурой, подобной структуре генов цепей гемоглобина человека, генов области иммуноглобулинов и некоторых генов главного комплекса гистосовместимости. Предполагается, что Г. к. играет существенную роль в «гомогенизации» нуклеотидных последовательностей между членами одного генного семейства. Возможные влияния активности экспрессии генов и наличия определенных нуклеотидных мотивов на события генной конверсии обнаружены в ряде генных семейств, таких как кластеры рибосомальных генов, гены бета-цепей гемоглобинов.

Генная мутация * генная мутацыя * gene mutation — мутация, приводящая к изменениям последовательности нуклеотидов к.-л. гена, от изменения одного нуклеотида (включая мутации типа «сдвига рамки» и точковые, или точечные, мутации) до мутаций, захватывающих крупные блоки нуклеотидов (делеции, вставки и т. д.). В результате синтезируется белок с измененными свойствами, что проявляется в изменении к.-л. признаков в организме. Г. м. происходят при репликации — удвоении молекулы ДНК и транскрипции — снятии копии с молекулы ДНК. При этом двойная спираль ДНК частично расплетается, и нуклеотиды становятся наиболее доступными для химических соединений, жестких излучений и др.

Генная пара * генная пара * gene pair — в диплоидной клетке два репрезентативных гена (идентичных или неидентичных аллеля) определенного локуса гомологичных хромосом.

Генная пушка * генная гармата * gene gun — особое устройство для обстрела клетки микрочастицами с прикрепленным к ним генетическим материалом (ДНК, РНК) с определенной нуклеотидной последовательностью. См. Генов перенос.

Генная сеть, генов с. * генная сетка, генаў с. * gene network or g. networking — концепция, согласно которой существуют функциональные сети генов, программирующих раннее развитие организмов, а также генов, которые кодируют белки с множественными сохраняющимися (консервативными) доменами, служащими для перекрестного связывания таких сетей. Т. обр., набор генов, содержащих домены А, и набор генов, содержащих домены В, сцеплены генами, содержащими оба эти домена. Данную теорию иллюстрирует подразделение гена paired (prd) у Drosophila>. Указанный ген содержит домен homeobox и повтор гистидин-пролин. prd-Специфический повтор встречается по крайней мере в 12 генах, тогда как homeobox характеризует второй набор генов. Вероятно, продукт гена rpd может взаимодействовать с продуктами генов, содержащих только последовательность homeobox, или гистидин-пролин повтор, или и то, и др. одновременно. Предполагают, что сохраненные домены служат сайтами, в которых белки связываются с особыми (определенными) областями хромосомы для регуляции соседних генов.

Генная суперсемья, генов с. * генаў суперсям’я, генаў с. * gene superfamily — см. Генов кластер.

Генная терапия, генотерапия * генная тэрапія, генатэрапія * gene therapy or genetic th. — введение в геном клетки нормально функционирующего гена (группы генов) вместо дефектного с использованием методов медицинской генетики и генетической инженерии (см.), чтобы исправить наследственную основу заболевания либо придать клеткам новые функции, способствующие устранению патологических процессов. 1. Г. т. зародышевая — лечение путем введения чужеродных ДНК в половые клетки или в ранние зародыши. 2. Г. т. соматическая — лечение путем введения чужеродных ДНК в соматические клетки или ткани пациента. 3. Г. т. in vivo — Г. т. на основе прямого введения клонированных и определенным образом упакованных нуклеотидных последовательностей чужеродной ДНК в специфические ткани больного. По определению, связанному с дословным переводом термина, Г. т. — это лечение генами. Но такое определение — не более чем внешняя аналогия с лекарствами. По сути же процесса Г. т. — это ремонт генов, а в дальнейшем — ремонт геномов и, наконец, реконструкция геномов. В широком смысле слова Г. т. означает лечение путем введения в ткани или в клетки смысловых последовательностей ДНК (или РНК). Концепция Г. т. существует уже на протяжении нескольких десятилетий. Суть ее сводится к тому, что наиболее радикальным способом борьбы с различными генетическими заболеваниями является обработка, направленная непосредственно на исправление или уничтожение самой генетической причины заболевания, а не ее последствий. Причинами заболевания могут быть: мутация в зародышевой линии клеток, которая передается по наследству при наследственных заболеваниях; соматическая мутация; проникновение чужеродного генетического материала (вирусная инфекция). Способ борьбы с этими изменениями — искусственное введение в пострадавшую клетку новой генетической информации, которая исправит заболевание. Первоначально Г. т. рассматривалась как возможность исправления дефекта в гене. Предполагалось, что лечению должны подвергаться моногенные наследственные заболевания человека с вероятной коррекцией генного дефекта как на соматическом уровне, так и на уровне половых клеток. Эксперименты по созданию трансгенных животных и исследования на культурах клеток внесли значительные коррективы в эти теоретические представления. Во-первых, значительно проще исправлять не сам дефект в гене, т. е. заменять весь мутантный ген или его мутированный фрагмент на нормальный, а вести коррекцию путем введения в организм полноценно работающего гена, как правило, его кДНК. Во-вторых, исследования по Г. т., направленные на лечение человека, осуществляются исключительно на соматических клетках, в которых в норме происходит экспрессия дефектного гена. Г. т. на уровне половых и зародышевых клеток представляется весьма проблематичной и на данном этапе наших знаний мало реальна из-за возможных серьезных последствий для генофонда человека. В-третьих, уже разработанная и пригодная для применения на практике методология Г. т. пригодна для лечения не только моногенных наследственных заболеваний, но также злокачественных опухолей, многих видов тяжелых вирусных инфекций, включая СПИД, сердечно-сосудистые и др. заболевания. Учитывая эти обстоятельства, Г. т. на современном этапе — это лечение наследственных, онкологических, некоторых инфекционных (вирусных) и др. заболеваний путем введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов либо придания клеткам новых функций.

Генная терапия — история развития * генная тэрапія — гісторыя развіцця * gene therapy — history of development — первые клинические испытания методов Г. т. были проведены в 1989 г. с целью генетического маркирования опухоль-инфильтрующих лимоцитов в случае прогрессирующей меланомы. Маркированные прокариотическим геном neo, Т-лимфоциты, устойчивые к неомицину, легко отселектировались в культуре, что позволило детально проследить их судьбу в кровотоке и избирательное накопление в опухолях. Первым моногенным наследственным заболеванием, в отношении которого были применены методы Г. т., оказался наследственный иммунодефицит, обусловленный мутацией в гене аденозиндезаминазы (ADA). В 1990 г. в Бетезде, США 4-летней девочке, страдающей этим довольно редким заболеванием (1:100 000), были пересажены ее собственные лимфоциты, предварительно трансформированные ex vivo геном ADA (ген ADA + ген neo + ретровирусный вектор). Лечебный эффект наблюдался в течение нескольких месяцев, после чего процедура была повторена с интервалом 3-5 мес. В течение трех лет терапии было проведено 23 внутривенных трансфузий ADAтрансформированных Т-лимфоцитов без видимых неблагоприятных эффектов. В результате лечения состояние пациентки существенно улучшилось, она смогла вести нормальный образ жизни и не бояться случайных инфекций. Столь же успешным оказалось и лечение второй пациентки с этим заболеванием. В настоящее время клинические испытания Г. т. этого заболевания проводятся в Италии, Франции, Великобритании и Японии. Для таких моногенных наследственных заболеваний, как семейная гиперхолестеринемия, гемофилия В, муковисцидоз и болезнь Гоше, уже имеются официально разрешенные протоколы и начаты клинические испытания. В отношении многих др. заболеваний медицинские протоколы клинических испытаний находятся в стадии утверждения. К 1993 г. только в США к клиническим испытаниям генно-инженерных конструкций на человеке было допущено 53 проекта. К 1995 г. число таких проектов в мире возросло до 100, и более 400 пациентов были непосредственно вовлечены в эти исследования. Подавляющее большинство (86) таких проектов касались лечения онкологических заболеваний, а также СПИДа. От опытов на животных и теоретических построений 1980-х годов уже в 1990 г. удалось приступить к реальному лечению моногенных заболеваний, число которых стремительно нарастает. Такие стремительные перемены произошли в результате решающих успехов молекулярной биологии в картировании генов, мутации которых приводят к наследственным заболеваниям, выяснении молекулярной природы этих мутаций, успехов в секвенировании и клонировании генов, создании генно-инженерных конструкций, обработке и совершенствовании методов их доставки. Предшествующие экспериментальные и клинические исследования доказали безопасность Г. т. Благодаря этому возможен качественный скачок в области Г. т.

Генная терапия — программы * генная тэрапія — праграмы * gene therapy — programs or g. th. projects or programs of genetic th. — последствия манипулирования генами или рекомбинантными ДНК изучены недостаточно. Введение в организм человека последовательностей ДНК, не находящихся под контролем свойственных им регуляторных элементов, может привести к непредсказуемым изменениям метаболических процессов и вызвать функциональный дисбаланс. Современных представлений о структуре генома, его взаимодействиях с экзогенными ДНК и вирусными последовательностями, которые используются в качестве векторов для переноса генов, пока недостаточно для прогнозирования возможных нежелательных или неконтролируемых последствий такого вмешательства. Поэтому при разработке программ Г. т. принципиальное значение имеют вопросы безопасности предполагаемых схем лечения как для самого организма, так и для популяции в целом. Не всегда успешные результаты, полученные на моделях, могут быть перенесены на человека. Животные и человек по-разному реагируют на аналогичную обработку. Примером может служить применение новых подходов к лечению опухолей в клиниках США. Моноклональные антитела, митокины, антисенсолигонуклеотиды, ген-направляющие векторы и генетически реконструированные клетки были с энтузиазмом приняты политиками, инвесторами и населением. Однако климатические испытания не дали ожидаемых высоких результатов. Главной проблемой сегодня является преодоление барьеров для проникновения терапевтического агента с минимальной токсичностью для организма. Модели дают обещающие результаты, однако даже в случае с лучшими моделями остается проблема перехода к человеку, который отличается от модели и биохимически, и физиологически. Все эти вопросы необходимо учитывать при разработке программ Г. т. Ожидаемый лечебный эффект или возможность получения дополнительной полезной информации при проведении испытаний должны превосходить потенциальный риск предполагаемой процедуры. В странах с наиболее продвинутым уровнем исследований в этой области клинические испытания предложенной геннотерапевтической процедуры возможны только после ее одобрения соответствующим законодательно утвержденным органом. В США таковыми являются: Консультативный комитет по рекомбинантным ДНК, Комитет по лекарствам и пищевым продуктам, с последующим обязательным утверждением проекта директором Национального института здоровья. В Европе такие протоколы составляются и утверждаются в соответствии с рекомендациями Европейской рабочей группы по переносу генов и генной терапии. Программы Г. т. для клинических испытаний включают следующие разделы: выбор нозологии для проведения Г. т.; обоснованное определение типа клеток, подлежащих генетической модификации; конструирование экзогенной ДНК; обоснование биологической безопасности вводимой генной конструкции, включающее опыты на культурах клеток и на модельных (трансгенных) животных; анализ экспрессии введенных генов; оценка клинического (терапевтического) эффекта; возможные побочные последствия и способы их предупреждения. Наиболее существенным элементом в программе Г. т. является анализ последствий проводимых процедур. Он включает поиск модифицированных клеток в организме пациента после переноса гена и отслеживание динамики этих клеток в определенных тканях. Этот поиск облегчается при наличии маркерного гена в конструкции. Проводится анализ экспрессии введенных генов путем идентификации и количественной оценки соответствующего РНК-транскрипта либо белкового продукта гена; анализ коррекции первичного биохимического дефекта; сопоставление полученных данных с результатами комплексного медицинского обследования; внесение необходимых исправлений и добавлений в проводимую схему лечения.

Генная терапия — стратегии * геная тэрапія — стратэгіі * gene therapy — strategies or s. of genetic th. — их можно разделить на три крупных направления: 1. Восполнение недостающих функций клетки; модификация генетического аппарата клетки; подавление избыточных функций клетки. Это направление разрабатывает методы, обеспечивающие восполнение функций, потерянных клеткой вследствие выключения к.-л. гена или отсутствия этого гена. Чтобы вылечить такие клетки, нужно доставить ген, способный обеспечивать недостающую функцию. 2. Подавление избыточных функций клетки. Методы данного направления должны обеспечить возвращение к норме клеток, излишне проявляющих функцию вследствие болезни. 3. Модификация генно-терапевтического аппарата клетки. Предполагает модификацию клетки с целью усиления иммунного ответа организма на нежелательные явления, вызванные инфекцией или возникновением опухолей. Модификация такж ожет заключаться во введении новой генетической информации в клетки-мишень иммунной системы или же в клетки самой иммунной системы. Все три направления Г. т. должны решать следующие практические задачи: как доставить требуемый ге организм; как обеспечить его экспрессию в нужных тканях; как обеспечить его нужную регуляцию; как добиться его пожизненного существования и экспрессии.

Генная терапия пополняющая, г. т. восполняющая * генная тэрапія, якая папаўняе * supplied genetic therapy — стратегия восполнения функций клеток, носящая название пополняющей Г. т. Суть ее сводится к тому, что в организм наряду с существующим «больным» геном вводят дополнительный «здоровый» ген, который увеличивает количество недостающего клетке или организму продукта. При таком способе воздействия происходит нецелевое введение генов. Такой организм (трансген) называют эктопическим (эктопия — врожденное перемещение внутренних органов в необычное место). Более тонким методом пополняющей Г. т. является метод генетической коррекции. В этом случае больной ген заменяют на здоровый. Подобные методики осуществляются путем таргетинга, или метода направленного введения генов в строго определенный тип клеток, определенное место генома с обеспечением их экспрессии. Впервые таргетинг с помощью гомологичной рекомбинации был осуществлен в 1985 г. O. Smitties путем внедрения гетерологической последовательности в локус бета-глобина. Сейчас он применяется для изменения геномов эмбриональных стволовых клеток или др. клеточных линий с целью разрушения известных генов или вставки в заданный ген кодирующей последовательности. Таким путем получены клетки гибридомы, продуцирующие тяжелую цепь IgG мыши и человека. Так были скоррелированы мутации в гене HPRT. Использование таргетинга для целей Г. т. имеет ряд ограничений. Прежде всего, очень низка эффективность гомологической рекомбинации. Повысить ее можно путем введения вместе с трансгеном определенных систем, осуществляющих или облегчающих гомологичную рекомбинацию требуемой конструкции. Такие системы должны иметь селективные маркеры, обеспечивающие отбор. Но введение в геном человека лишних последовательностей зачастую опасно, а длительное культивирование таких модифицированных клеток in vitro может вызвать отрицательные и необратимые изменения в их генетическом аппарате. Методика таргетинга применяется для монофакторных заболеваний, т. е. заболеваний, вызванных одним геном. Большинство монофакторных генетических заболеваний встречаются относительно редко и только некоторые из них картированы, и установлен биохимический механизм, с помощью которого ген осуществляет свою функцию. Рецессивные генетические болезни, такие как муковисцидоз и недостаточность аденозиндезаминазы, проявляются в том случае, если повреждены оба аллеля гена. В доминантных аутосомных болезнях (напр., болезнь Гентингтона) эффект больного гена проявляется, даже если др. аллель здоров. Заболевания, сцепленные с Х-хромосомой, проявляются у мужчин, а женщины являются носителями и передают их своим сыновьям.

Генная терапия при помощи антисенсолигонуклеотидов * генная тэрапія з дапамогай антысенсалігануклеатыдаў * gene therapy with utilization of antisenseolygonucleotides — олигонуклеотид, комплементарный к определенной мРНК, проникает в клетку и связывается с этой РНК, в результате чего трансляция мРНК специфически ингибируется. Возможно ингибирование любого вида РНК: вирусной, онкогенной, мутантной и т. д. Методика близка к методике применения антисенс-РНК, но имеет существенное отличие — прои ождение антисенсолигонуклеотида экзогенно (антисенс-РНК образуется в клетке вследствие транскрипции веденного в клетку гена). Необходимо постоянное введение антисенсолигонуклеотида для достижения эффекта. Метод прост, высокоспецифичен (есть участки генома, встречающиеся всего один раз) и эффективен. Вместе с тем метод имеет ряд недостатков: плохое проникновение олигонуклеотидов через плазматическую мембрану; недостаточная стабильность природных олигонуклеотидов; неспецифическое связывание и образование частично комплементарных фрагментов (ингибирование нужных клеток РНК). Путем решения подобных проблем является создание фосфотиофосфатов, содержащих атом серы вместо кислорода в сахарофосфатном остове модифицированного олигонуклеотида, которые устойчивы к разрушительному действию ферментных систем. Наиболее перспективным вектором невирусной природы для Г. т. соматических клеток считается вектор, имитирующий хромосомы человека. Конечной целью исследований является создание искусственной сателлитной хромосомы (SATAC), которая позволила бы вводить в геном клеток человека неограниченные по протяженности рекомбинантные ДНК. Уже созданы дрожжевые искусственные хромосомы YAC (Yeast Artificial Chromosome). Искусственные сателлитные хромосомы должны иметь три главных компонента: участок репликации ori (origin of replication); центромеру — последовательность, обеспечивающую митотическую стабильность; теломеры — последовательности, обеспечивающие правильную репликацию и устойчивость к нуклеазам. Впервые метод с использованием антисенсолигонуклеотида был применен в 1978 г. для ингибирования репликации вируса саркомы Рауса при введении 13-звенного РНК олигонуклеотида, комплементарного мРНК вируса.

Генная терапия через печень * генная тэрапія праз печань * genetic therapy through the liver — методы использования клеток печени с целью проведения Г. т. ряда заболеваний. Печень — важнейший метаболический орган. Одной из главных ее функций является секреция белков в кровь. Она также секретирует факторы свертывания крови VIII и IX, недостаток которых вызывает гемофилии А и В соответственно. Поэтому генно-инженерные клетки печени являются важной мишенью для вставки генов, компенсирующих дефект, вызываемый наследственными повреждениями. Печень обладает замечательной способностью к регенерации. После удаления 2/3 печени крысы уже через 2 недели она оказывается снова целой. При регенерации гепатоциты выходят из состояния покоя и начинают быстро пролиферировать. Поэтому считается, что печени стволовые клетки не нужны. В связи с этой особенностью и возможны генотерапевтические подходы с использованием гепатоцитов. Обычные неделящиеся гепатоциты не могут быть инфицированы ретровирусами, но когда они начинают пролиферировать, ретровирусы охотно их инфицируют. Уже получены отдельные примеры применения гепатоцитов в качестве мишеней для их ex vivo Г. т. Одной из наследственных болезней является рецессивная наследственная гиперхолистеренемия. Она вызывается дефектом гена, кодирующего рецептор липопротеинов низкой плотности (LDL-R). Это приводит к отсутствию этого рецептора в печени, в результате чего накапливается холестерин и возникают ранний атеросклероз и инфаркты миокарда. При геннотерапевтическом лечении больного, страдающего этим заболеванием, была проведена частичная гепатэктомия. В гепатоциты, полученные из его печени, с помощью ретровирусного вектора была введена кДНК нормального рецептора. После реинфузии рекомбинантных гепатоцитов в печень этому же пациенту через воротную вену наблюдали уменьшение содержания LDL, холестерина и отношения LDL к липопротеинам высокой плотности. Т. е. введенные клетки функционировали in vivo и осуществляли интернализацию и обмен холестеринов. При лечении наследственной тирозинемии первого типа (HTI) найдена модель, которая позволяет избежать низкой эффективности введения генов в клетки печени, и делает Г. т., нацеленную на печень, существенно более реальной. Болезнь вызывается дефектом в гене, ответственном за синтез одного из ферментов, вовлеченных в деградацию тирозина, фумарилацетоацетат гидролазы (FAH). В результате в гепатоцитах накапливаются токсичные и мутагенные продукты и в дальнейшем развиваются болезни печени, включая ранний рак. Была создана трансгенная мышь с нокаутированным геном, кодирующим этот фермент. Гомозиготные нокаутированные мыши погибали на 12-й день после рождения. Они хорошо моделировали наиболее острую форму HTI. Животному вводили препарат, который уменьшает гепатотоксичность у больных HTI. Это лекарство спасало мышей от ранней смерти. Гепатоциты, в которых будет экспрессироваться нормальный фермент FAH, должны иметь преимущества в скорости роста по сравнению с гепатоцитами, в которых этот ген не функционирует. Действительно, трансплантация больной нокаутированной мыши всего 1000 гепатоцитов, взятых от конгенной мыши, экспрессирующей нормальный фермент, приводила к потрясающему результату: в печени больного животного появлялось огромное количество гепатоцитов (конгенная мышь отличалась от данной мыши только в области гена, кодирующего FAH). И когда ей вводили в воротную вену гепатоциты, трансформированные ретровирусом, содержащим здоровый ген, результат был аналогичным. В результате больное животное приобретало нормальную функцию печени и спокойно выживало без обработки препаратом. Этот пример демонстрирует важность обеспечения селективных преимуществ клеткам, которые несут здоровый ген после генно-инженерных манипуляций. Они постепенно вытесняют немодифицированные больные клетки, давая больному тот продукт, от отсутствия которого он страдает. Такие селективные преимущества можно заранее предусматривать, вводя наряду с геном-исцелителем гены, специально пре азначенные для придания трансформированным клеткам селективных преимуществ. Напр., при Г. т. рака пытаются вводить для этой цели гены множественной устойчивости к лекарствам (VDR) в клетки костного мозга. Отдельные результаты показывают возможность применения гепатоцитов в качестве мишеней Г. т. Но данное направление не лишено недостатков: гепатоциты имеют сравнительно непродолжительную жизнь в печени. Необходим поиск стволовых клеток, предшествующих гепатоцитам, которые позволили бы продлить жизнь трансгена. Уже найдены незрелые, т. н. овальные, к летки, расположенные в желчных протоках, которые являются предшественниками как гепатоцитов, так и клеток эпителия желчных протоков. Доказательства такого предположения окончательно еще не получены. Не все попытки применения Г. т. ч. п. связаны с успехом, как в случае гиперхолестеринемии или тирозинемии. Так, генно-терапевтическое лечение фенилкетонурии — еще отдаленная клиническая перспектива. Эта распространенная болезнь метаболизма чаще всего вызывается дефектом единственного гена — фенилаланингидроксилазы. В результате фенилаланин не может превращаться в тирозин. А биологическим следствием этого дефекта является умственная отсталость, которую можно предотвратить путем специальной детской диеты. Поэтому всех детей проверяют при рождении на фенилкетонурию и затем вовремя начинают диетическое вмешательство. Один ген, но фермент, кодируемый им, требует для своей активности наличие кофакторов, которые синтезируются в печени. Из-за сложности данной системы исследования проводятся пока только на моделях. Еще пример, связанный с Г. т., нацеленной на печень, — гемофилия В. Она вызывается дефицитом одного из факторов свертываемости крови, фактора IX, который синтезируется и секретируется в кровь из печени. Болезнь поражает 1 из 30 000 мужчин. Были проведены успешные опыты на собаках с использованием ex vivo стратегии с доставкой в гепатоциты кДНК, кодирующей фактор IX, совершенно так же, как с рецептором LDL. В конечном счете удалось добиться синтеза 0,1% от нормального количества фактора IX в плазме крови. Чтобы достичь более высоких концентраций фактора, были предприняты попытки in vivo терапии с доставкой фактора с помощью аденовирусного вектора. Оказалось, что такой вектор может трансдуцировать гепатоциты in vivo без всякой гепатэктомии. При этом рекомбинантный вектор вводили в воротные сосуды подопытных собак, дефицитных по собачьему фактору IX. Концентрация фактора у собак-гемофиликов возрастала от 0 до 300% от нормального уровня, и собачья кровь коагулировала у подвергшихся обработке собак нормально. Высокий уровень фактора в крови держался на протяжении 2 мес., но значительно снизился в первые дни после обработки. Полученные результаты указывают на важность избранного подхода с точки зрения общих перспектив Г. т. ввиду особого значения печени в функционировании организма.

Генная терапия ex vivo, клеточная т. * генная тэрапія ex vivo, клетачная т. * genetic therapy ex vivo or cell th. — внеорганизменная терапия, которая заключается во взятии клеток из больного организма, введении в клетки требуемой генетической информации, отборе трансфецированных и возвращении клеток в тот же организм. Преимуществом такого метода является отсутствие отторжения иммунной системы и синтез необходимого продукта «выздоровевшими» клетками. Для такой терапии необходимы клетки, живущие в организме достаточно долго, чаще это стволовые клетки. Ex vivo Г. т. представляет собой развитие методов лечения, основанных на трансплантации органов и тканей. В н. вр. большинство допущенных к клиническим испытаниям программ Г. т. используют именно этот подход. Осуществление таких программ возможно лишь в крупных специализированных центрах, требует больших материальных затрат и высоких биотехнологий.

Генная терапия in vivo * генная тэрапія in vivo * genetic therapy in vivo — прямая доставка генов в организм, основанная на введении клонированных и определенным образом упакованных последовательностей ДНК в специфические ткани организма. При этом вводимые ДНК интегрируют с молекулами, обеспечивающими их адресную доставку в клетки-мишени. Этот подход рассчитан на массовое лечение широко распространенных заболеваний, но пока реально апробирован только для лечения муковисцидоза. Методы доставки генов и виды «контейнеров» определяются в каждом конкретном случае. Особенно перспективным для лечения генных болезней представляется введение генов с помощью аэрозольных или антивирусных вакцин. Аэрозольная генотерапия разрабатывается для лечения пульмонологических заболеваний (муковисцидоз, эмфизема, рак легких), при которых объектами генетической модификации являются специфические типы легочных клеток. Инъецируемые вакцины могут использоваться для модификации различных типов клеток и являются наиболее универсальным способом доставки чужеродного генетического материала в любые ткани. Эффективность курса Г. т. в значительной степени зависит от правильного выбора типов соматических клеток, в которых должна быть проведена генетическая модификация. Если наследственное заболевание обусловлено дефектом секреторного белка, генетической коррекции подвергаются любые клетки. Если необходим синтез нерастворимых или мембранных белков, выбор ограничен клетками, где соответствующий ген экспрессируется. Наиболее интересной представляется возможность генетической модификации не самих уже дифференцированных клеток с наследственным дефектом, а их предшественников. Для этой цели подходят долгоживущие стволовые клетки. Перспективной является трансформация тотипотентных эмбриональных стволовых клеток, которые при создании определенных условий могут дифференцироваться практически в любые соматические клетки организма. Уже предложен эффективный метод получения стволовых клеток гемоэтического ряда, перспективных для Г. т. наследственных заболеваний крови. Определение типа клеток, которые подвергают генетической модификации, и получение результатов Г. т. in vitro завершается проведением эксперимента на животных моделях. Если это невозможно, то апробацию проводят на перевиваемых культурах, полученных путем трансформации первичных культур. Клеточную модель проверяют по следующим параметрам: эффективность трансформации экзогенной ДНК; взаимодействие с геномом клетки; эффективность экспрессии вводимой ДНК; способ идентификации первичного дефекта и его коррекции на биохимическом уровне. Только методами Г. т. in vivo возможно выявление ошибок в регуляции экспрессии чужеродного гена и опасности вирусной контаминации при использовании векторов вирусной природы.

Генного баланса теория * геннага балансу тэорыя * gene balance theory — см. Генный баланс.

Генного действия равновесие * геннага дзеяння раўнавага * equilibrium of gene action or balance of g. a. — установившаяся сбалансированность действия гено генотипе, характеризуемом как «норма». Следствием этого равновесия являютс енотипы, отвечающие данным условиям развития. Как правило, это особи так называемого модального класса. Увеличение генома, полиплоидия, хромосомны генные мутации могут привести к сдвиг становившегося равновесия.

Генного действия цепь * геннага дзеяння ланцуг * chain of gene action — цепь контролируемых генами реакций, определяющих формирование каждого признака. Каждый последующий ген, включающийся в эту цепь, использует материал, образовавшийся в результате действия своего предшественника. Выпадение гена из цепи ведет, если не вмешивается супрессор (см. Супрессия), к нарушению синтеза (см. Блокирование генетическое) и отсутствию соответствующего признака.

Генное соотношение * генныя суадносіны * gene correlation — соотношение частот генов в популяции (стаде).

Генное тестирование * геннае тэсціраванне * gene testing — см. Генов тестирование.

Генно-инженерная модификация Т-лимфоцитов * генна-інжынерная мадыфікацыя Т-лімфацытаў * genetic modification of T-lymphocytes — один из вариантов ex vivo терапии рака, включающий в себя манипуляции с одним из видов Т-лимфоцитов — Т-лимфоцитов TIL, инфильтрующихся в опухоль (tumor infiltrating T-lymphocytes). Именно путем модификаций TIL-клеток впервые был осуществлен перенос гена в организм человека в 1989 г. Маркерный прокариотический ген neo, сообщающий клеткам устойчивость к неомицину, был введен человеку, страдающему злокачественной меланомой, в составе трансдуцированных TIL-клеток. В 1986 г., вскоре после идентификации этого нового класса иммунных клеток, была предпринята попытка лечения меланомы путем внутривенной инфузии TIL-клеток, предварительно выделенных из опухолей пациентов и интенсивно наращиваемых in vitro в присутствии ростового фактора IL-2. Примерно у трети пациентов лечение оказалось эффективным, хотя в последующем наблюдали значительное число рецидивов заболевания. Для анализа причин терапевтического эффекта TIL-клеток и совершенствования методики лечения меланомы необходимо было исследовать устойчивость вводимых Т-лимфоцитов и их миграцию в организме больного. С этой целью была произведена маркировка используемых для лечения TIL-клеток путем их трансдукции в культуре ретровирусным в