только для медицинских специалистов

Консультант врача

Электронная медицинская библиотека

Раздел 6 / 6
Страница 9 / 21

V. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Внимание! Часть функций, например, копирование текста к себе в конспект, озвучивание и т.д. могут быть доступны только в режиме постраничного просмотра.Режим постраничного просмотра
 
 
 
 
 
 
 

5.1.6. Разработка алгоритмов генетического скрининга на носительство вариантов нуклеотидной последовательности, вызывающих развитие рецессивных заболеваний, с целью предоставления репродуктивного выбора и снижения распространенности таких заболеваний на популяционном уровне

Наследственные заболевания с рецессивным типом наследования являются значимой проблемой современного здравоохранения: известно 1 875 генов, ответственных за развитие моногенной рецессивной патологии [1]; пациенты с наследственными заболеваниями требуют бо́льших финансовых затрат на лечение, чем пациенты с ненаследственными патологиями; в семье в большинстве случаев отсутствуют родственники с рецессивными заболеваниями, что не способствует своевременному проведению профилактических и лечебных мероприятий [2].

Скрининг на носительство направлен на выявление лиц или пар, которые подвержены риску рождения ребенка с аутосомно-рецессивным или с Х-сцепленным наследственным заболеванием и не имеют априорного повышенного риска быть носителем на основании личной или семейной истории [3, 4]. Эти пары должны быть обеспечены информацией, которая может повлиять на их репродуктивное решение [3]. Показано, что внедрение скрининга на носительство может привести к снижению числа новых случаев заболевания до 97% [1].

Благодаря развитию используемых технологий, скрининг становится все более доступным и позволяет охватывать большее число заболеваний[5-7], а современные репродуктивные технологии расширяют репродуктивные возможности семей с высоким риском (25%) рождения больного ребенка [4], которые могут быть следующими: 1) экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) с преимплантационной генетической диагностикой [8-11]; 2) пренатальная диагностика во время беременности [10, 11]; 3) решение о рождении ребенка без дополнительных исследований [10, 11]; 4) использование генетически проверенных донорских гамет; 5) усыновление ребенка; 6) отказ от деторождения [10, 11].

Массовое проведение генетического скрининга в сочетании с применением репродуктивных технологий обладает огромным преимуществом как для конкретной семьи, так и для всей популяции в целом, поскольку позволяет снизить бремя наследственной патологии [4]. Также важно понимать, что проведение генетического скрининга на носительство сопряжено с определенными трудностями, которые затрагивают практически все аспекты жизнедеятельности человека: психосоциальные, этические, правовые, экономические. Генетический скрининг на носительство поднимает новые вопросы конфиденциальности персональных данных. Кроме того, скрининг на носительство может быть источником ряда проблем, таких как изменение в восприятии своего здоровья при выявлении носительства, стигматизация, дискриминация и другого [8]. Эти и другие проблемы необходимо решать для успешного внедрения скрининга в систему здравоохранения[8, 13-15].

К числу вопросов, решения которых требует создание программы скрининга, относятся, в том числе, такие как: когда и для кого будет проводиться скрининг, на какие заболевания будет проводиться скрининг, какие технологии будут использоваться, о каких ВНП следует информировать.

Скрининг на носительство может проводиться на разных этапах жизни: до начала отношений, до беременности, пренатально. Также он может быть индивидуальный или для пар, в последнем случае он может проводиться одновременно или последовательно. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности и преимущества [4].

В отсутствие единого мнения о классификации наследственных заболеваний по степени тяжести, рекомендации европейского общества генетики человека (ESHG) и Американского колледжа медицинской генетики и геномики (ACMG) ссылаются на алгоритм, разработанный Lazarin G. A., et al. [16].

Хотя ряд критериев, таких как тяжесть заболевания и доказательства связи между заболеванием и вариантами в гене, применяющихся при выборе генов для скрининга является общим для разных работ, полностью они не совпадают и списки удовлетворяющих им генов может существенно различаться. Так, в рекомендуемый ACMG список генов для скрининга на аутосомно-рецессивные заболевания вошли 97 генов и 16 генов X-сцепленных заболеваний, а в австралийскую программу скрининга «Mackenzie’s Mission» – 1 300 генов [3, 12].

ACMG рекомендует предлагать скрининг на заболевания с тяжестью не ниже умеренной и частотой носительства ≥1/200 хотя бы в одной этнической группе, составляющей не менее 1% населения [3], однако эффективность такого подхода среди жителей Российской Федерации не изучена.

Список литературы

  1. Antonarakis S.E. Carrier screening for recessive disorders. Nature Reviews Genetics. 2019. – Т. 20. – №. 9. – С. 549-561. doi:10.1038/s41576-019-0134-2.
  2. Cummings J.P. The lifetime economic burden of monogenic diseases and the social motivations for their treatment with genetic therapy. Rochester Institute of Technology, 2018.
  3. Gregg A.R. et al. Screening for autosomal recessive and X-linked conditions during pregnancy and preconception: a practice resource of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genetics in Medicine. 2021. – Т. 23. –№. 10. – С. 1793-1806. doi:10.1038/s41436-021-01203-z.
  4. Henneman L. et al. Responsible implementation of expanded carrier screening. European journal of human genetics. – 2016. – Т. 24. – №. 6. – С. e1-e12. doi:10.1038/ejhg.2017.159.
  5. Kraft S.A., Duenas D., Wilfond B.S., Goddard K.A.B. The evolving landscape of expanded carrier screening: challenges and opportunities. Genetics in Medicine. 2019;21(4):790-797. doi:10.1038/s41436-018-0273-4.
  6. Gregg A.R., Edwards J.G. Prenatal genetic carrier screening in the genomic age. Seminars in perinatology. WB Saunders, 2018. – Т. 42. – №. 5. – С. 303-306. doi:10.1053/j.semperi.2018.07.019.
  7. Gregg A.R. Expanded carrier screening. Obstetrics and Gynecology Clinics. 2018. – Т. 45. – №. 1. – С. 103-112. doi:10.1016/j.ogc.2017.10.005.
  8. Ревазян К.З. и др. Генетический скрининг на гетерозиготное носительство мутаций, вызывающих развитие моногенных рецессивных заболеваний. Профилактическая медицина. 2020. – Т. 23. – №. 6-2. – С. 111-117. doi:10.17116/profmed202023062111.
  9. Sciorio R., Tramontano L., Catt J. Preimplantation genetic diagnosis (PGD) and genetic testing for aneuploidy (PGT-A): status and future challenges. Gynecological Endocrinology. 2020. – Т. 36. – №. 1. – С. 6-11. doi:10.1080/09513590.2019.1641194.
  10. Cannon J. et al. How does carrier status for recessive disorders influence reproductive decisions? A systematic review of the literature //Expert Review of Molecular Diagnostics. 2019. – Т. 19. – №. 12. – С. 1117-1129. doi:10.1080/14737159.2020.1690456.
  11. Delatycki M.B. et al. Preconception and antenatal carrier screening for genetic conditions:'The critical role of general practitioners'. Australian journal of generalpractice. 2019. – Т. 48. – №. 3. – С. 106-110. doi:10.31128/ajgp-10-18-4725.
  12. Kirk E.P. et al. Gene selection for the Australian reproductive genetic carrier screening project («Mackenzie’s Mission»). European Journal of Human Genetics. 2021. – Т. 29. – №. 1. – С. 79-87.
  13. Hall J.G. et al. The frequency and financial burden of genetic disease in a pediatric hospital. American journal of medical genetics. 1978. – Т. 1. – №. 4. – С. 417-436. doi:10.1002/ajmg.1320010405.
  14. Boardman F.K., Young P.J., Griffiths F.E. Population screening for spinal muscular atrophy: A mixed methods study of the views of affected families. American journal of medical genetics Part A. 2017. – Т. 173. – №. 2. – С. 421-434. doi:10.1002/ajmg.a.38031.
  15. Ревазян К.З. и др. Социологические аспекты генетического скрининга на носительство вариантов, вызывающих развитие аутосомно-рецессивных заболеваний. Медицинская генетика. 2020. – Т. 19. – №. 10. – С. 86-88. doi:10.25557/2073-7998.2020.10.86-88.
  16. Lazarin G.A. et al. Systematic classification of disease severity for evaluation of expanded carrier screening panels. PLoS One. 2014. – Т. 9. – №. 12. – С. e114391. doi:10.1371/journal.pone.0114391.

5.1.7. Развитие генной терапии для лечения различных генетических заболеваний

Генная терапия (генотерапия) — это новый подход к лечению и предотвращению болезней путем изменения экспрессии генов человека [1]. Согласно Федеральному закону от 12 апреля 2010 г. № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств», генотерапевтические лекарственные препараты – это «лекарственные препараты, фармацевтическая субстанция которых является рекомбинантной нуклеиновой кислотой или включает в себя рекомбинантную нуклеиновую кислоту, позволяющую осуществлять регулирование, репарацию, замену, добавление или удаление генетической последовательности» [2].

В зависимости от типа клеток, подлежащих модификации, генную терапию можно разделить на две категории: соматическую и зародышевую генную терапию [3]. Соматическая генная терапия нацелена на соматические клетки организма, например, такие как костный мозг или клетки крови. Этот тип генной терапии не может передаваться потомкам. При генной терапии зародышевой линии целью терапии являются яйцеклетки и сперматозоиды (зародышевые клетки), а встроенный ген передается будущим поколениям. Идея генной терапии зародышевой линии является спорной из-за этических соображений, и она не разрешена во многих странах. В 2018 г. появилась информация о рождении в Китае трех детей, чьи геномы были отредактированы [4].

Редактирование генома — это процесс, в котором используются естественные клеточные пути восстановления разрывов ДНК. Разрывы ДНК могут быть точечно введены в геном с помощью различных нуклеазных платформ. Ключевой методологией во многих исследовательских лабораториях по всему миру, благодаря простоте использования, стала платформа редактирования генов Cas9-sgRNA, полученная из бактериальной адаптивной иммунной системы CRISPR [5]. В 2017 г. в среднем каждые 4 часа выходила публикация, посвященная использованию данной технологии [6].

Для восстановления или модификации функции клетки-мишени развились две фундаментальные стратегии: доставка генов ex vivo и in vivo [7]. При терапии ex vivo выделяют клетки пациента или донора, переносят в них терапевтический ген, а затем модифицированные клетки вводят пациенту. Генная терапия in vivo заключается в функциональной модификации мишеней путем прямой инъекции трансгена пациенту.

Наиболее часто лекарственный препарат для генной терапии состоит из вектора или системы доставки, содержащей генетическую конструкцию, предназначенную для экспрессии определенного трансгена («терапевтическая последовательность») для регуляции, восстановления, замены, добавления или удаления генетической последовательности [8]. На сегодняшний день наиболее распространенными векторными системами, используемыми для генной терапии, являются вирусные векторы и векторы плазмидной ДНК. Генная терапия работает путем восстановления, деактивации или замены дисфункциональных генов, вызывающих заболевание с целью восстановления нормальной функции [1].

Клинические испытания препаратов генной терапии начались еще в конце 80-х гг. XX века, однако всего их было проведено около 686, прежде чем первый генотерапевтический препарат для лечения злокачественных новообразований головы и шеи – Гендицин – был одобрен к применению в 2003 г. в Китае [9]; Европейское агентство по лекарственным средствам впервые одобрило генотерапевтический препарат для лечения дефицита липопротеинлипазы (Глибера) в 2012 г. [10].

Лекарственные препараты для генной терапии являются одними из наиболее многообещающих биофармацевтических препаратов, которые начинают показывать обнадеживающие результаты. В настоящее время генная терапия применяется для лечения небольшого числа заболеваний. В частности, для клинического использования были одобрены препараты для лечения дефицита липопротеинлипазы, семейной гиперхиломикронемии, спинальной мышечной атрофии, врожденного амавроза Лебера, дефицита аденозиндезаминазы, амилоидоза, ряда онкологических заболеваний (меланома, В-крупноклеточная лимфома, саркома мягких тканей, остеосарокома и так далее) и других [11].

Тем не менее, клинические испытания в большом количестве проводятся в самых разных областях. Больше всего исследований посвящено терапии онкологических заболеваний, особенно это касается онкогематологии (что отчасти связано с развитием CAR-T-терапии) [12]. На втором месте по количеству проводимых клинических испытаний находятся генетически обусловленные заболевания – впервые идея о создании генной терапии появилась именно в контексте лечения таких патологий [11]. Наибольшее число исследований в данной области посвящено терапии спинальной мышечной атрофии, миодистрофии Дюшенна, гемофилии B, тяжелого комбинированного иммунодефицита в результате дефицита аденозиндеаминазы и бета-талассемии. Немало публикаций отражают изучение генной терапии инфекционных заболеваний, хотя они и составляют лишь небольшую долю от общего числа. Среди инфекционных заболеваний, больше всего исследований по применению генной терапии проводится в рамках лечения СПИДа, COVID-19, малярии, лихорадки Эбола, гепатита С, вируса папилломы человека и гепатита В. Кроме того, применение генной терапии также исследуется для заболеваний периферических сосудов, остеоартрита, диабетической ретинопатии, макулодистрофии, ишемической болезни сердца (в том числе инфарктов миокарда), диабетической нейропатии, аллергического ринита, сердечной недостаточности и так далее [9]

Прошло лишь несколько десятилетий с того момента, как генная терапия была предложена в качестве метода лечения заболеваний, считавшихся ранее неизлечимыми или трудноизлечимыми. Оглядываясь на тенденцию развития данного направления медицины, наука и клиника, вероятно, вступилив новую эру, что подтверждается все возрастающим количеством одобренных к применению генотерапевтических препаратов.