ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ НА ПУТИ В КЛИНИКУ

Сколько бы сомнений в некоторых кругах ни вызывала роль науки Армении, но отечественные ученые продолжают активно работать, выбирая для своих исследований тематику, имеющую не только чисто научное, но и практическое значение. Так, например, в Центре редактирования генома и секвенирования третьего поколения Российско-Армянского университета и Институте молекулярной биологии НАН РА ведутся исследования, связанные с изучением семейной средиземноморской лихорадки, которую часто называют армянской болезнью. И хотя это заболевание считается редким, к сожалению, армяне принадлежать к числу тех очень немногих народов, у которых средиземноморская лихорадка встречается часто.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СРЕДИЗЕМНОМОРСКОЙ ЛИХОРАДКИ ИЗУЧЕНЫ НЕ ПОЛНОСТЬЮ, что создает достаточно серьезные проблемы при диагностировании и лечении этих больных. Поэтому глубокое изучение причин, вызывающих это заболевание, с использованием современных исследовательских возможностей и подходов является актуальным. К числу наиболее практически важных задач относится выяснение генетических причин, тех изменений, которые происходят в геноме больного.

 Как рассказала руководитель Центра редактирования генома – старший научный сотрудник Института молекулярной биологии Роксана ЗАХАРЯН, недавно ими были получены плюрипатентные клетки больного, страдающего этим заболеванием. Сегодня в Армении генетическое тестирование заболевания проводится с помощью выявления дискретных мутаций, то есть изменений ДНК в нескольких местоположениях. Максимальное количество мутаций, фиксируемых с помощью генетических анализов, проводимых в диагностических лабораториях у армянских больных, - 26, однако, по мнению клиницистов, подтвержденному данными проводимых исследований, клинические симптомы этого заболевания не всегда являются генетически обусловленными. Говоря проще, встречаются пациенты, у которых основных мутаций, которые, как принято считать, являются причиной этого заболевания, нет, а симптомы средиземноморской лихорадки проявляются. Это указывает на необходимость дополнительных исследований для пополнения знаний по причинным генетическим мутациям. Кроме того, человек может быть просто носителем этого заболевания, и таких людей в Армении много, но у его потомков возможны его клинические проявления. Эти, как и ряд других важных вопросов, требуют глубоко изучения, в частности, с применением методом клеточных технологий.

Но генетический аспект вызывает особый интерес у ученых, поскольку заболевание является наследственным. Известно, что вызывать эту болезнь может более 300 мутаций, но это не значит, что больше исследовать нечего. К тому же необходимо учесть, что набор мутаций, приводящих к проявлению заболевания, может отличаться в зависимости от исследуемой популяции. Молекулярные механизмы этого заболевания изучены недостаточно, а понять, что происходит в организме больного, нужно.

- Серьезную поддержку при проведении этих исследований нам оказывает Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, где этими вопросами занимается доктор биологических наук, профессор Сурен Минасович Закиян, - говорит Роксана Захарян. – Разумеется, мы исследуем генетические мутации, являющиеся причиной средиземноморской лихорадки и параллельно получаем индуцированные плюрипатентные клетки, полученные из крови больных, страдающих этим заболеванием. В дальнейшем мы сможем использовать эти клетки для более широких исследований разного уровня. Хочу особо отметить, что работа именно с клетками позволяет получить очень интересные и важные результаты, поскольку предоставляет значительно большие возможности, чем непосредственная работа с больным, поскольку многие исследования на человеческом организме невозможны в силу целого ряда причин. А лаборатория, которой руководит профессор Закиян, имеет большой опыт в области перепрограммирования клеток, - рассказала Роксана Захарян.

ОСУЩЕСТВИТЬ ПЕРЕПРОГРАММИРОВАНИЕ КЛЕТОК ВПЕРВЫЕ УДАЛОСЬ английскому ученому, лауреату Нобелевской премии Джону Гердону, который в 1962 году смог перепрограммировать дифференцированные соматические клетки обратно, в эмбриональное состояние. В дальнейшем эти исследования продолжились.

Сегодня с возможностями перепрограммирования клеток связаны реальные перспективы изучения природы и лечения многих заболеваний. Наука уже в состоянии сделать клетку такой, какой она нужна для исследований, а в дальнейшем откорректировать унаследованные мутации. В то же время, если это необходимо для выполнения исследовательских задач, можно взять здоровую клетку и ввести в нее мутации методом геномного редактирования. Это позволит выявить воздействие тех или иных мутаций на человеческий организм и посмотреть, что изменится, как это повлияет на клинику заболевания. Полученные в сотрудничестве с Институтом цитологии и генетики Сибирского отделения РАН плюрипотентные клетки армян – как здоровые, так и с мутациями, вошли в Европейский реестр стволовых клеток, что подтвердило способность армянских ученых получать подобные клетки и внести свой вклад в новое перспективное научное направление. Это стало и важным шагом к более тесной интеграции армянских ученых в европейское научное сообщество и создало новые перспективы сотрудничества.

Но что самое главное – проведение исследований со стволовыми клетками позволит не только выявить причины возникновения средиземноморской лихорадки, но и уточнить стратегию лечения этих больных.

Пока в Центре редактирования генома РАУ ведутся подобные исследования только по средиземноморской лихорадке, но и они очень важны, поскольку в дальнейшем опыт, приобретенный во время этой работы, будет использован для исследования и других заболеваний.

Конечно, редактирование генома пока применяется преимущественно в исследовательской деятельности, но использование полученных результатов в практической медицине уже реально.

В конце прошлого года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) одобрило подход, связанный с коррекцией мутации, которая приводит к развитию серповидной анемии. Это заболевание характеризуется только одной мутацией, приводящей к потере функции гемоглобина, и клетки крови теряют способность переносить кислород в различные ткани и органы. В результате возникает тяжелое заболевание – вид лейкемии с неизбежно плохим исходом. То, что коррекция генома уже воспринимается как реальный путь борьбы с тяжелым заболеванием, является важным прорывом, подтверждением того, что эти возможности достаточно скоро будут использоваться для скрининга лекарственных препаратов, ранней диагностики многих тяжелых заболеваний и их эффективного лечения.