Кэтрин Браунштейн, Гарвард — о генной терапии и лечении орфанных заболеваний

В 1990 году стартовал проект «Геном человека», целью которого было найти структуру ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) и употреблять приобретенные данные в медицине и биотехнологиях. В 2003 году исследования завершились, и на основании приобретенных данных начала развиваться новенькая ветвь медицины — генная терапия (Терапия от греч. [therapeia] — организм человека могут поменять дефектный ген либо поправить его. В 2016 году Рынок генных препаратов оценивался в $584 млн, а к 2023 году специалисты планируют рост до $4,4 миллиардов. На ассамблее «Здоровая Москва» «Хайтек» побеседовал с научным управляющим Центра исследования орфанных болезней в Гарварде Кэтрин Браунштейн о способностях генной процесс, о том, как к этому способу относятся остальные докторы и необходимо ли бояться людям, предоставившим генетический материал для исследования, за свою конфиденциальность.

«Если у человека суровая болезнь, ему не так принципиально, чтоб его данные обезличивались»

— Для что ученым пригодилось собирать генетические материалы у людей и проводить с ними исследования? Какие с сиим есть задачи?

к примеру, когда что-то не диагностируется, сбор генетических материалов совсем нужен. Чтоб осознать состояние всего населения, принципиально найти, в чем заключается неувязка у определенного заболевшего человека. У нас около 20 000 генов, потому, беря во внимание все вероятные варианты, нужно соотносить их со всем популяцией. Хранение вправду может представлять делему из-за индивидуальных данных, но когда они обезличены, уже нереально возвратиться назад к идентификации генетических материалов. Ну и если у человека суровая болезнь, ему не так принципиально, чтоб его данные обезличивались.

Стоимость сотворения государственного ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов)-центра, в каком должны храниться генетические эталоны 80 млн людей, правительство Китая в 2017 году оценивало в $900 млн. Опосля сотворения ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов)-центр будет заниматься популяционной генетикой, исследованием мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека) малышей и когнитивного развития, новейших способов исцеления рака, также редчайших и приобретенных болезней.

— Как точен способ секвенирования генома новейшего поколения? Раз это аналоговый способ сбора данных, процент ошибок должен находиться?

— Процент ошибок есть постоянно. Более нередкий способ секвенирования — это секвенирование экзома, когда разглядывают лишь 1% генома. Но, если не работать со всем геномом в целом, недозволено выяснить, всё ли вы узрели. Есть и такое, что на уровне генома не видно — к примеру, эпигеном.

Есть вещи, о которых еще пока ничего не понятно. Мы не претендуем на то, что осознаем всё и что секвенирование — это крайнее слово и окончательная разгадка геномики.

Секвенирование — общее заглавие способов, при помощи которых устанавливается последовательность нуклеотидов в ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов). Поначалу молекулу ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) неоднократно клонируют, потом разрезают на несколько частей в случайных местах и изучают любой участок по отдельности. Отличие способов в том, каким конкретно методом происходит исследование разрезанных участков.

Эпигенетика — наука, изучающая изменение генов, не связанное с конфигурацией последовательности ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов). Она разъясняет, как окружающая среда влияет на активацию либо угнетение определенных генетических признаков. К примеру, у мышей-полевок, рожденных в осеннюю пору, наиболее густая шерсть, чем у тех особей, которые родились в весеннюю пору, что помогает приспособиться к холодам. Изменение вида жизни запускает биохимические реакции, которые также помогают поменять характеристики организма и в перспективе — продлить жизнь.

«Для клиник репродуктивного здоровья принципиальна прозрачность»

— Можно ли на ранешних стадиях беременности созодать выводы о расположенности плода к муковисцидозу, раковым либо орфанным болезням?

— В почти всех клиниках, к примеру, в Boston Children’s Hospital, делают такие заключения из скана, по которому видно, есть ли у плода задачи. Это обследование, когда с помощью различных технологий зародыш можно разглядывать с различных сторон и диагностировать работоспособности»>Фото: «Здоровая Москва»

— Можно ли с помощью генетического анализа выявить — Да, на уровне планирования семьи предки уже «убирают» самые суровые жизни. Это таковая болезнь, когда у вас наступает паралич (полное отсутствие произвольных движений) и отказывает тела и представляющий собой компактное скопление нервных клеток и их отростков).

Боковой амиотрофический склероз (замена паренхимы органов плотной соединительной тканью) — прогрессирующее неизлечимое дегенеративное поражение как верхних (моторная кора головного мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека)), так и нижних (фронтальные рога спинного мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека) и ядра черепных нервишек) двигательных нейронов. Является редчайшим болезнью, количество заболевших оценивается в спектре 2–7 случаев на 100 тыс. человек в год. Средняя длительность жизни с таковым болезнью — 5–7 лет. Но, к примеру, узнаваемый ученый Стивен Хокинг прожил опосля постановки 55 лет. С 1997 года для него сконструировали инвалидную коляску, которой он управлял при помощи единственной мимической малая мышь«>мускулы, сохранившей подвижность. Общался при помощи синтезатора речи. Невзирая на инвалидность, Хокинг продолжал заниматься научной деятельностью. Он изучил темные дыры, написал несколько научных работ и научно-популярных книжек, много путешествовал, снимался в кино и даже сделал полет в невесомости на самолете.

— Что бы вы посоветовали даме, у которой риск родить малыша со слабеньким здоровьем либо неизлечимыми болезнями весьма высок?

— До этого всего обратиться в клинику репродуктивного здоровья, чтоб для нее выработали и назначили персонализированный план исцеления и действовали соответственно. Также для клиник весьма важен таковой нюанс, как прозрачность и честность: чтоб они верно называли тот процент фуррора и шансы на излечение и зачатие здорового малыша, какие вправду есть. И если они не могут что-то создать, то должны отыскать такового доктора, который сумеет.

В Рф допускаются аборты по мед свидетельствам на сроке до 22 недель. Это делается в случае, если у мамы есть суровые заболевания (нарушения нормальной жизнедеятельности, работоспособности) и беременность грозит ее жизни или дама не может всеполноценно ухаживать за ребенком. Также основанием для аборта по мед свидетельствам являются суровые патологии плода. Полный перечень болезней перечислен в приказе Минздрава от 2007 года «О утверждении списка мед показаний для искусственного прерывания беременности». Посреди их — туберкулез, пороки сердца, томные патологии печени и почек, томные психологические расстройства, хромосомные нарушения у малыша и остальные. вопросец о необходимости мед аборта разглядывает экспертная комиссия, куда входят наблюдающий даму гинеколог, основной доктор целебного учреждения и узенькие спецы по болезни, послужившему основанием для аборта.

— Допустим, результаты анализов проявили у новорожденного наличие наиболее 200 генов, вызывающих офтальмологические задачи. Что все-таки созодать в таком случае родителям?

— Чтоб отдать верный ответ, нужно весьма много подробностей. Ведь секвенирование — это большая неувязка, вы получаете информацию и не осознаете, что с ней созодать. А время от времени и такую информацию, которую лучше бы и не знали. Здесь могут быть различные варианты. время от времени это какие-то дурные «вести», которые можно купировать, прописав определенные добавки, снижающие риск появления болезней, а время от времени такие, что ты просто не знаешь, что с ними созодать.

«Бывает, одно маленькое изменение влияет на весь организм»

— Если гласить о мутациях и митохондриальной ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов), почему есть мутации, меняющие весь организм либо совершенно не вызывающие негативных последствий?

— Исследовательскими работами конкретно в данной нам области мы и увлечены. Бывает, что какая-то мутация происходит и в один момент повлияет на часть организма, где она совершенно не обязана никак находиться. Это большой вопросец, ответа на который пока что нет.

фото: «Здоровая Москва»

— Но что конкретно лежит в базе митохондриальных болезней и как мутации отдельных клеток могут вызывать поражение организма в целом?

— Бывает, одно маленькое изменение влияет на весь организм. Кажется, что это просто одна мутация, а она убивает человека в самом ранешном возрасте. Что касается митохондриального ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов), у пациента быть может всего только одно нарушение, но оно вызывает такую болезнь, от которой он погибает. Мы ведем исследования и сравниваем конфигурации клеток у людей, обезьян и насекомых. И до сего времени не выявлен тот абсолютный минимум, который, изменившись, повлияет на весь организм в целом и вызывает его дисфункцию.

Митохондрии — клеточные органеллы, которые окисляют органические соединения и употребляют освобождающуюся энергию.

Митохондриальные работоспособности»>больше не может делать свои функции. больше всего в этом случае мучаются клеточки головного мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека), скелетной мускулатуры, почек, сердца, печени, органов дыхания и эндокринной системы.

В 15% случаев предпосылкой болезней является мутация в митохондриальной ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) (мтДНК), вследствие что нарушается функция митохондрий. Посреди остальных обстоятельств митохондриальных болезней — мутации генов в ядерной ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов), продукты которых задействованы в метаболизме митохондрий. Суммарно ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) митохондрий составляет не наиболее 0,5% от полного количества ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) в организме. А митохондриальная ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) представляет собой кольцевую хромосому длиной 16 569 пар нуклеотидов.

Индивидуальностью митохондриальных болезней, обусловленных мутациями мтДНК, является материнский тип наследования (в норме митохондрии передаются лишь через яйцеклетку). В истинное время выявлено наиболее 250 точковых мутаций мтДНК, также огромное количество разных делеций (утрата участка хромосомы) и перестроек мтДНК (возникновение доп участков, поворот участка хромосомы на 180°, перенос 1-го участка хромосомы на другую). Понятно наиболее 200 болезней, вызванных этими мутациями. При всем этом мутация в одном и том же гене мтДНК у различных людей может проявляться в различной степени, прямо до полного отсутствия клинических проявлений. В связи с сиим частота встречаемости митохондриальных болезней составляет всего 1-2 на 10 000 человек, хотя мутации мтДНК можно найти приблизительно в 1 из 200 случаев.

«Ученые не допустят ничего отвратительного»

— Как сами докторы сейчас доверяют результатам генетического тестирования?

— За 10 лет работы генетиком я вижу, что докторы сейчас еще наиболее отзывчивы к генному анализу. Ранее, как и всё новое, это вызывало подозрения, докторы опровергали диагноз (медицинское заключение об имеющемся заболевании), а на данный момент терапевты весьма рады с нами работать. естественно, есть такие докторы, которые не открыты к этому, но со временем это уйдет. Поэтому что у генетического тестирования есть определенные достоинства — наиболее высочайшая точность и фармакогеномика.

— Крайнее время управлением Рф высказываются опаски о сборе генетического анализа биоматериалов наших людей. Существует ли настоящая угроза для людей, чьи данные были собраны и применены учеными?

— Всё дело в том, как с этими данными обращаются. Но я уверена, что русское правительство и ученые не допустят ничего отвратительного. Не плохое перевешивает нехорошее, и полезность от этого еще весомее. Если речь идет о некий весьма суровой заболевания, здесь вопросец уже не встает, поэтому что риск мал по сопоставлению с выгодой.

— Можно ли сказать, что генная терапия (Терапия от греч. [therapeia] — снятие или устранение симптомов и проявлений того или иного заболевания»>лечение, оздоровление) обходится для пациента дешевле, а основное, она эффективнее разработки обычных препаратов, хотя бы в части орфанных болезней?

— Однозначное да я сказать не могу. К примеру, в Бостонской поликлинике происходит исцеление малышей, и оно весьма отлично идет с таковыми специфичными нарушениями, где генная метод. Но медицине необходимо еще развиваться, до этого чем это станет главным способом.

По данным Минздрава, снятие либо устранение симптомов и проявлений того либо другого рублей за месяц. Стоимость 1-го из самых дорогих генных препаратов «Люкстурна» — $850 тыс. Он разработан для исцеления амавроза Лебера — томного работоспособности»> работоспособности»>заболевания (нарушения нормальной жизнедеятельности, работоспособности) глаз, при котором перестает вырабатываться протеин, нужный для сетчатки, что приводит к слепоте. Конечная стоимость продукта зависит от эффективности исцеления. По данным производителя, продукт эффективен в 90% случаев. Ранее докторы рекомендовали только поддерживающую для снятия либо устранения симптомов и проявлений работоспособности»>заболевания (нарушения нормальной жизнедеятельности, работоспособности)«>терапию (способы были малоэффективны: практически 95% пациентов стопроцентно теряют способность созидать к 10 годам.

— Незначительно фантастики: сейчас можно скорректировать здоровый геном, чтоб получить сверхспособности?

— Пока нет. Когда-нибудь это будет может быть. думаю, то, о чем все грезят — это возможность изменять связки и — Как станет развиваться генная — Я думаю, что диагностика (процесс установления диагноза, то есть заключения о сущности болезни и состоянии пациента) будет делаться на всё наиболее ранешном шаге. И мы начнем выявлять ситуации, когда, к примеру, можно ввести тот вирус, который проявляет недостающий белок. Может быть, это будет работать не для всех диагнозов, но спектр внедрения генной для снятия либо устранения симптомов и проявлений работоспособности»>заболевания (нарушения нормальной жизнедеятельности, работоспособности)«>терапии (заболевания) равномерно расширится.

Источник