Лечение врожденных дефектов обмена

Сегодня ученые заняты поисками возможных методов исправления нарушений обмена веществ наследственного характера. Исследования идут одновременно в различных направлениях. Необходимо отметить, что исправить метаболические нарушения, которые вызваны врожденным дефектом ферментов, теоретически возможно тремя путями.

Первый путь — введение недостающих ферментов. Однако здесь возникает целый ряд сложностей. Как, например, добиться, чтобы ферменты из кровеносных сосудов достигали определенных клеток, проникали в них и, более того, включались в конкретную ферментативную цепочку? А как избежать реакции несовместимости вводимых белковых ферментов и организма? Эти серьезные трудности делают данный метод лечения проблематичным.

Кроме того, нужно учитывать тот факт, что ферменты быстро распадаются. Поэтому от момента их синтеза до момента реализации ферментативной функции остается слишком мало времени, чтобы эффективно использовать ферменты для лечения больных. Таким образом, можно сказать, что искусственно повысить уровень недостающего фермента путем введения его в организм — задача малореальная.

Второй путь — введение в больной организм генетического материала, содержащего недостающую ДНК, то есть нормального гена, отвечающего за синтез необходимого фермента. Что же, этот путь, безусловно, логичен и по крайней мере не безнадежен. По этому поводу сейчас проводятся многочисленные исследования, и, вероятно, в ближайшем будущем можно ожидать конкретные достижения в борьбе с врожденными дефектами обмена.

Во всяком случае определенные успехи в области генной инженерии (а именно так и называется раздел медицинской науки, занимающийся вопросами управления наследственной информацией) налицо.


Схема строения молекулы инсулина человека

Схема строения молекулы инсулина человека


Так, группа ученых из Калифорнии, используя технику генной инженерии, смогла «заставить» вырабатывать человеческий инсулин бактерию Escherichia coli. Эта бактерия обитает в желудочно-кишечном тракте человека. Этапы этой сложнейшей «операции» были следующие. Вначале ученые синтезировали ген, ответственный за выработку инсулина. Данный ген и был рассчитан на внедрение в саму бактерию. Далее из бактерии извлекли ее генетический аппарат, представляющий собой свернутую в кольца ДНК. Одно кольцо было разомкнуто путем воздействия ферментов, и в него был «вмонтирован» синтезированный ген. Смонтированное таким образом кольцо поместили обратно в бактерию, функционирование которой было активировано с помощью фермента лактозы. И бактерии, обладающие теперь новыми свойствами, начали вырабатывать довольно сложную по структуре молекулу инсулина в виде отдельных цепей.

В этом направлении работает также ряд научных и практических центров Академии наук и Академии медицинских наук СССР. Советские ученые достигли уже значительных успехов. Достижения такого рода, конечно, уникальны. Ведь ученые смогли заставить клетку вырабатывать не свойственное ей сложное химическое вещество, каким является инсулин. Ведь молекула инсулина состоит из двух аминокислотных цепочек по 21 и 30 аминокислот, и цепочки при этом в определенных участках соединены между собой перемычками.


«Нарушение обмена веществ: профилактика»,

М.А.Жуковский

Методом генной инженерии теоретически можно получить очень сложные гормоны. Таким путем уже получен гормон роста человека и в нашей стране и за рубежом. Указанные исследования весьма перспективны и интересны. Они, несомненно, открывают грандиозные перспективы не только для получения синтетических гормонов, но, возможно, явятся этапом на пути исправления генетических дефектов с помощью генной инженерии. Если говорить…

Другим характерным примером обменного заболевания, где причина кроется во врожденном дефекте ферментных систем, а диагноз ставят по косвенным лабораторным данным, является дисфункция коры надпочечников. Заболевание входит в разряд патологии стероидного обмена. При этой болезни синтез стероидных гормонов в надпочечниках нарушается до такой степени, что развивается специфическая картина, отражающаяся в первую очередь на строении наружных половых…

Скрининг-программы

Уже сегодня для отдельных обменных заболеваний существуют методы их выявления. В настоящее время эти методы все более совершенствуются и в перспективе явятся мощным оружием в борьбе с врожденными дефектами метаболизма. Подобные исследования — их называют скрининг-программы — проводятся либо в виде массового обследования всех новорожденных, либо выборочно в виде выявления патологии у отдельных групп детей…

Кретинизм + зоб (на схеме — ферментный блок 2): заболевание, связанное с отсутствием одного из ферментов, которые участвуют в синтезе из тирозина гормона щитовидной железы тироксина. Выше уже говорилось об основных биологических свойствах этого гормона. Поэтому очевидно, что такой ферментный блок с соответствующей недостаточной выработкой тироксина приводит к нарушению прежде всего физического и умственного развития….

Проявления и последствия врожденного нарушения обмена веществ

Проявления и последствия врожденного нарушения обмена веществ лучше всего представить на конкретном примере. Рассмотрим схему, изображенную на рис. На схеме изображены возможные варианты встречающихся у человека нарушений обмена всего лишь двух аминокислот — фенилаланина и тирозина. Обе аминокислоты поступают в организм вместе с пищевыми продуктами и служат очень важными промежуточными звеньями в образовании биологически активных…