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.