Генная инженерия
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
ми. - А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко, Генетика, Москва КолосС, 2006 год.
Б. Глик и Дж. Пастернак (2002) описали следующие 4 этапа экспериментов с рекомбинантной ДНК:
. Из организма - донора экстрагируют нативную ДНК (клонируемая ДНК, встраиваемая ДНК, ДНК-мишень, чужеродная ДНК), подвергают ее ферментативному гидролизу (расщепляют, разрезают) и соединяют (лигируют, сшивают) с другой ДНК (вектор для клонирования, клонирующий вектор) с образованием новой рекомбинантной молекулы ( конструкция клонирующий вектор - встроенная ДНК).
. Эту конструкцию вводят в клетку-хозяина (реципиента), где она реплицируется и передается потомкам. Этот процесс называется трансформацией.
. Идентифицируют и отбирают клетки, несущие рекомбинантную ДНК (трансформированные клетки).
. Получают специфический белковый продукт, синтезированный клетками-хозяевами, что является подтверждением клонирования искомого гена. - (В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, Генетика - Новосибирск, 2007 год.)
Использование генно-инженерных организмов в медицине
Генно-инженерные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года, когда был зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.
Ведутся работы по созданию генно-инженерных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств, против опасных инфекций. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.
Бурно развивается новая отрасль медицины - генотерапия. В её основе в качестве объекта генной инженерии выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия - один из главных методов лечения некоторых заболеваний: уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severe combined immune deficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, можно также использовать для. замедления процессов старения.
Прорыв в области лечения рака
Учёные из США, Канады и Южной Кореи успешно испытали генномодифицированный вирус для лечения рака. Исследование провела группа специалистов под руководством Джона Белла (John Bell) из Университета Оттавы (University of Ottawa). Отчет об их работе опубликован в журнале Nature.
Группа Белла использовала модифицированный вирус из семейства Poxviridae, который применяется для изготовления вакцин от натуральной оспы. Этот вирус способен избирательно поражать клетки, ставшие злокачественными в результате мутаций рецептора эпидермального фактора роста. В частности, клетки раковых опухолей печени, легких, прямой кишки и кожи.
В исследовании участвовали 23 пациента с различными видами рака в стадии метастазирования. Всем добровольцам ввели экспериментальный препарат JX-594, изготовленный на основе генномодифицированного вируса.
По результатам эксперимента, среди восьми пациентов, получивших наиболее высокие дозы препарата, вирус начал размножаться в злокачественных опухолях семи человек. При этом в здоровых тканях репликации вируса не наблюдалось. Кроме того, у шести больных из указанной группы введение лекарства привело к сокращению размера опухолей или прекращению их роста.
Белл признал, что исследования JX-594 пока еще находятся на ранних этапах. (
Генетически модифицированные Т-лимфоциты уничтожают раковые клетки у больных лейкемией.
Прорыв в области лечения рака спустя 20 лет от начала исследований. В Университете Пенсильвании в Центре по исследованию рака имени Абрамсона
и Медицинской Школе имени Перельмана удалось достичь стойкой ремиссии у пациентов до 1 года у группы добровольцев, получавших генетически модифицированные версии своих Т-клеток. У больных изымались клетки и после их модификации при помощи специальной вакцины Пенна, вводились обратно после курса химиотерапии. Обнадеживающие результаты данного исследования создают алгоритм для разработки схожих методов лечения других видов рака, в том числе легких, яичников, меланомы и миеломы.
В течение 3-х недель удалось достичь практически полной ликвидации опухолевых клеток. Результаты превзошли самые смелые ожидания профессора Карла Джуна, директора трансляционных исследований и лабораторной медицины Центра Амбрамсона. Результаты пилотного исследования трех пациентов резко контрастируют с существующей картиной терапии хронического лимфолейкоза. У участников нового исследования было несколько других вариантов лечения. Наиболее распространенная терапия - это трансплантация костного мозга. Процедура, требующая длительной госпитализации и имеющая риск смертности 20%. Причем шанс на выздоровление имеют только 50% выживших.
Рис. (на фото процес уничтожения раковой клетки т-лимфоцитами)
После извлечения Т-клеток пациента, команда перепрограммировала их атаковать раковые клетки, генетически изменив их с использованием вектора лентивируса. Вектор, кодирует антитело-подобный белок, который экспрессируется на поверхность Т-клетки и предназначен для привязки к белку CD-19, по которому и распознается раковая клетка. Все другие клетки пациента, у которых нет специфического белка С-19, игнорируются измененными Т-клетками. В результате побочные эффекты возникают значительно реже, чем при стандартной терапии. Кроме того, измененные Т-клетки посредством активизации цитокинов стимулиру