Криобиологические сосуды > Медицина и биотехнология > Перспективы развития
Перспективы развития |
Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет зависеть от успехов микроэлектроники, основанной на применений-продуктов биотехнологии, например ферментов и антител. Недавно были созданы ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (FET'ы): в таких устройствах на изолирующий слой транзистора помещается мембрана с избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы нанести ферменты и антитела так, чтобы он «чувствовал» связывание белка и/или возможные его конформационные изменения и/или реакцию с субстратом. Первым шагом здесь является разработка чувствительного к пенициллину FET'a, в котором применен фермент пенициллиназа (Caras, Janata, 1980). Зададимся теперь вопросом, можно ли лечить болезни человека путем трансплантации нормальных и измененных генетическими методами культивируемых клеток либо тканей организма-хозяина, видоизмененных методами клеточной инженерии? Напомним, что интерес к лечению наследственных аномалий обмена веществ методом трансплантации недавно вновь возрос в результате изучения эпителиальных клеток амниона человека. Эти клетки легко получить из плаценты и культивировать. Они синтезируют и выделяют в среду ферменты, отсутствующие при некоторых заболеваниях, связанных с накоплением лизосом,. а кроме того, по-видимому, не образуют поверхностных антигенов и поэтому не будут отторгаться реципиентом. Надо сказать, что лечение заболеваний, развивающихся из-за недостатка соединений, образуемых в норме определенным типом клеток (например, гормонов, синтезируемых эндокринными железами, или молекул глобинов, формируемых клетками костного мозга), — задача архисложная. Несингенные клетки человека (взятые от трупа, плода или от неидентичного донора),, образующие нужное вещество, будут неизменно отторгнуты, если только поверхностные антигены HLA или иммунологический ответ на них не модифицировать или подавить каким-то образом. Можно также попытаться изменить геном одной из клеточных линий самого пациента (например, фибробластов) путем встраивания генов (с использованием ДНК-трансформации или рекомбинантных вирусных векторов), дерепрессии или же методом слияния клеток. Здесь сразу же возникают опасения, связанные с возможностью реимплантации людям генетически неполноценных, зараженных вирусами клеток, риском неопролиферации. Следует учитывать, что вместе с синтетическим геном клетке, видимо, должна быть передана способность и к осуществлению других необходимых функций. Например, для лечения диабета клетку нужно «научить» не только вырабатывать инсулин, но и упаковывать его в секреторные гранулы, регулировать его синтез и экзоцитоз в соответствии с содержанием глюкозы в крови (т. е. нужен еще и некий датчик глюкозы). Механизм генетического контроля этого процесса, видимо, очень сложен, и сегодня мы о нем ничего не знаем. Высказывалось мнение, что методы цитогенетической модификации в первую очередь следовало бы применить для лечения таких потенциально летальных болезней, как серповидноклеточ-ная анемия или талассемия. В этих случаях болезнь возникает из-за аномалий в одном гене или комплексе генов, а экспрессия происходит в одном типе тканей. Плюрипотентные кроветворные стволовые клетки костного мозга продолжают реплицироваться всю жизнь, и, если модифицировать их генетическими методами я реимплантировать в костный мозг, они смогут стать важным компонентом синтизирующей гемоглобин ткани. Впрочем, если сегодня такие исследователи, как Меркола и Клайн, уже ставят вопрос о том, не пришло ли время экспериментов по трансплантации генов человека, то многие в противовес им указывают, что, прежде чем двигаться дальше, нам нужно провести множество опытов на животных, оценить степень риска и т. д. Нет сомнения, что в будущем, кроме того, придется решать проблему совмещения научных и медицинских возможностей биотехнологии и связанных с их использованием вопросов этики. |