Генетика — медицина XXI века. Люди уже давно открыли, как читать генную структуру организма и с помощью технологий вовремя диагностировать множество тяжёлых болезней и патологий. Но недавно учёные сделали очередной прорыв: они разобрались, как редактировать гены. О модификациях генома и новых технологиях Российскому обществу «Знание» рассказали ведущие генетики.
Где искать гены
Из школьной программы мы знаем, что гены находятся в молекулах ДНК. Эти молекулы присутствуют в наших клетках и содержат всю информацию о нас: какого человек роста, какой у него цвет глаз или кожи, тембр голоса и так далее. Гораздо сложнее извлечь эту информацию из ДНК для исследований, тут не обойтись без настоящей лаборатории и учёных. При этом забор образцов, в отличие от дальнейших манипуляций, — процедура довольно простая и быстрая.
Можно ли редактировать гены
Существуют разные способы воздействия на молекулы ДНК, например с помощью ферментов. Вначале распознаётся ДНК, после чего фермент «разрезает» выделенный участок и встраивает новые элементы в молекулы ДНК. Таким образом стирается повреждённый ген или создаётся правильный фрагмент ДНК.
«Мы сегодня умеем достаточно эффективно читать генную структуру, однако с её содержанием иногда возникают трудности. Эволюция — очень сложный процесс», — рассказывает заместитель руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Максим Патрушев.
Гены как лекарство от рака
Одно дело — смотреть и изучать генную структуру, а совсем иное — в неё вмешиваться. Этот процесс требует исключительных знаний и осторожности, чтобы не повредить другие гены и не вывести из баланса всю хрупкую систему.
Тем не менее применение лекарств, изменяющих гены, является крайне актуальным методом борьбы с тяжёлыми заболеваниями, главным образом — с раком.
В онкологии используется процесс секвенирования — складывание фрагментов ДНК для её полного прочтения. Это позволяет выявить врождённые предрасположенности человека, например, к определённым болезням и найти способы их нейтрализации с помощью геномного редактирования.
Учёные уже проводят опыты в лечении некоторых видов злокачественных образований, применяя метод изменения структуры молекул ДНК. Для этого вырабатываются определённые способы редактирования генома и набор лекарств, работающих непосредственно с ДНК. Они помогают замедлить или остановить развитие злокачественного новообразования.
Также учёные трудятся над созданием онколитических вирусов, которые специфически проникают в опухолевые клетки и их разрушают. Для этого с геномом проводятся определённые манипуляции, у которых две ключевые задачи:
- Направлять вирусы строго в клетки опухоли.
- Сберечь здоровые клетки от воздействия вирусов.
Диагностика без биопсии
Открытия в области генетики могут быть полезны не только в лечении рака, но и в диагностике. Сегодня для точного определения опухоли мозга врачи берут его кусочек для исследования. Для этого уже ослабленному болезнью пациенту проводится операция. В большинстве случаев это практически невозможно.
«С помощью генного анализа стало реально диагностировать опухоли по образцу крови, а раньше пришлось бы проводить операцию», — делится с нами лаборант-исследователь Курчатовского геномного центра Дарья Комова.
На гены надейся, а сам не плошай
Некоторые гены действительно отвечают за предрасположенность человека к тем или иным заболеваниям или талантам. Однако было бы большой ошибкой уповать только на них. Генетика — это не более чем база, которая может обеспечить до 10% успеха, но остальные 90% человеку всё равно придётся добиваться самостоятельно.
«Ставить на человеке клеймо, что он к чему-то предрасположен из-за генов, как минимум странно», — удивляется начальник лаборатории Курчатовского геномного центра Дмитрий Федосов.
Больше про гены и их роль в медицине будущего смотрите в фильме «Геномное редактирование» Российского общества «Знание» по ссылке.
#РОЗ #РоссийскоеОбществоЗнание