Ўзбекистон республикаси соғЛИҚни сақлаш вазирлиги тошкент тиббиёт академияси

1.3.Илдиз ҳужайраларининг генетик модификацияси ва уларни ген терапиясида қўллаш имконияти
Трансплантологияда ИХларни тўғридан-тўғри ишлатилишидан ташқари, уларнинг асосий хусусияти - тўқималарни қайта тиклаш қобилиятига асосланиб, энг истиқболли йўналишлардан бири генетик жиҳатдан модификацияланган илдиз ҳужайраларини (ГМИХ) яратишдир. Генетик муҳандислик усуллари ёрдамида баози генларни ИХ геномига киритиш уларни биологик фаол макромолекулаларнинг самарали ишлаб чиқарувчисига айлантириши мумкин, бу эса лезён марказида терапевтик таосир кўрсатиши мумкин.
Масалан, ревматоид артритдан зарар кўрган беморларнинг бўғимлари синовял бўшлиғига қўшимча равишда яллиғланишга қарши ситокинларнинг генларини олиб борувчи ИХларнинг киритилиши отоиммун яллиғланишни сусайтириши ва касалликнинг ремиссиясига олиб келиши мумкин. Бундан ташқари, генетик муҳандислик технологиялари ирсий нуқсони бўлган бемор ҳужайраларида мутант генни йўқ қилишга ёки "ўчиришга" имкон беради. Шундай қилиб, иммунитет танқислиги ҳолатларини даволаш учун ГМСК аллақачон муваффақиятли ва бошқалар. Аммо, ҳозирга қадар ҲМИХ дан фойдаланиш бўйича экспериментал ишланмаларнинг аҳамияциз қисмигина клиник синовлар босқичига этиб борган ва биз билганимиздек, уларнинг ҳеч бири кенг клиник тақсимотга эга бўлмаган.
Замонавий ген терапияси "даволовчи" генни таосир жойига этказиш учун иккита асосий йўлдан фойдаланади. Биринчи усул генни бемор танасининг ҳужайраларига тўғридан-тўғри киритилишидан иборат, иккинчиси - "транспортёр" ҳужайралардан фойдаланиш, тадқиқотчига қизиқадиган ген киритиладиган геномга. Биринчи ҳолда, ген таосирланган тўқималарга мембрана пуфакчаларида (липозомалар) ёки генетик жиҳатдан яратилган вирусларда (аденовируслар, ретровируслар) кўпайиш қобилиятига эга эмас. Наноматериаллардан ташувчи сифатида ҳам фойдаланиш мумкин. Аниқ соддалигига қарамай, ушбу ёндашув объектив муаммоларга дуч келмоқда. Шундай қилиб, "терапевтик" генни тўғридан-тўғри киритиш унинг тақдирини яхши бошқаришга имкон бермайди.
Иккинчи ёндашув қон ҳужайралари ёки тўқималарнинг яккалаб ўз ичига олади, янги генетик ахборот, ген трансфексиёну нинг "ташувчилар» сифатида фойдаланилади олувчи организмда, ҳам уларнинг ичида витро ва қабул қилувчи организмга ГМ ҳужайралари жорий. Бу, албатта, очиқ ин витро шароитида уни сезиларли даражада анча бевосита генини жорий тақдирда кўра, трансфексиён аниқлигини ва самарадорлигини ошириш мумкин танасига. Ҳужайралар сонини ин витро экиш орқали кўпайтириш мумкин. Бундан ташқари, ҳужайраларнинг айрим турлари табиий локализация жойига йўналтирилган миграцияга қодир (масалан, ҲМИХлар суяк илигига кўчиб ўтишади). Бироқ, таорифланган процедура давомида ҳужайралар таосир қиладиган кўплаб манипуляциялар уларнинг ҳаётийлиги ва функционал фаолиятига таосир қилмаслиги мумкин. Аммо асосий нарса, қабул қилувчи учун уларнинг хавфсизлигини кафолатлашнинг иложи йўқ. Ин ген даволаш - икки асосий ёндашувлар бор бир гени қўшиш (ген Киритилган) ва ген нашри (ген нинг таҳрирлаш) [Давис, Прокопишйн, 2006]. Биринчи ҳолда, експрессионни кучайтириш учун ҳужайра геномига керакли геннинг қўшимча нусхаси (нусхалари) киритилади. Иккинчи ёндашув, тез-тез йўналтирилган генетик тузатиш деб таорифланади, ирсий патологияни нуқсонли гендаги мутацияни ўзи тиклаш орқали даволашга қаратилган. Генетик касалликлар бўлса, иккала ёндашувдан фойдаланиш мумкин, аммо дифференциал ҳужайраларни тўлиқ ген ташувчиси сифатида ишлатиш, қоида тариқасида, беморнинг геномидан генетик нуқсонни тўлиқ йўқ қилишга имкон бермайди. Мутант ген билан популяциянинг камчиликларини қисман (баозан катта даражада) қоплашга қодир бўлган фақат соғлом ҳужайралар популяцияси яратилади. ИХларни ташувчи ҳужайралар сифатида ишлатишда принципиал равишда янги имкониятлар очилади, улар нафақат генетик материални ташувчиси бўлиб хизмат қилиши, балки ўзига хос пролифератив салоҳияти туфайли ҳужайра ҳовузининг тикланишини таоминлаши мумкин. Трансгенни ташувчи ҳужайранинг геномига узоқ муддатли ва барқарор интеграциясини таъминлаш, унинг бир қатор ҳужайра авлодларида тарқалиш имконияти билан генларни қўшиш процедурасининг самарадорлигида ҳал қилувчи рол ўйнайди. Бунга трансгенни хужайра хромосомаларининг бирига ёки синтетик микрохромосомага бирлаштириш орқали эришиш мумкин. Энг таниқли ва тез-тез ишлатиладиган стратегия – бу вирусли векторлар томонидан ИХ трансдукцияси бўлиб, улар орасида ретровирус, лентивирал ва адено билан боғлиқ бўлган векторлар энг кўп қўлланилади. Шу билан бирга, ушбу ёндашув геномнинг яхлитлигини сақлаб қолиш учун катта потенциал хавфга эга бўлиб, кансерогенез учун дастлабки шартларни яратади. Бундан ташқари, ўзига хос бўлмаган ген конверсияси ёки трансгеннинг тасодифий ҳужайра геномига қўшилиши содир бўлиши мумкин, бу ҳам қабул қилиниши мумкин эмас. ИХнинг генетик модификацияси нафақат трансгеннинг барқарор интеграциясини ёки қиз ҳужайралари геномида сақланиб қоладиган нишон генининг тузатилишини таоминлабгина қолмай, балки ИХнинг ҳаётийлиги ва функционал фаолиятига таосир қилмаслиги керак. Ушбу потенциал хавф ва ноаниқликларнинг барчаси эҳтиёткорлик принципига доимий мурожаат қилишни талаб қилади.
Илдиз ҳужайраларини трансфекциялаш учун классик ёндашув ретровирус векторидан фойдаланиш ҳисобланади. Бироқ, бундай векторлар фақат фаол бўлинадиган ҳужайралар геномига қўшилишга қодир ва фаол бўлмаган ИХлар, маълумки, бўлинишга жуда кам учрайди. Натижада, ушбу камчиликка эга бўлмаган баъзи бошқа вирусли вектор турлари (лентивирал, аденовирал) ретровирус векторларига қулай алтернативага айланди. Бироқ, фойдаланилган протоколларни оптималлаштириш бўйича сезиларли ютуқларга қарамай, вектор технологиясининг асосий чеклови трансгеннинг кичик ўлчамидир, бу кўпинча барча керакли тартибга солувчи кетма-кетликни жойлаштиришга имкон бермайди. Бу, ўз навбатида, қиз ҳужайраларидаги барқарорлик ва трансген экспрессион даражасига салбий таосир қилади. ИХларга нисбатан мақсадли геномни тиклашнинг классик усулларидан фойдаланиш ҳам муаммоларга дуч келди. Шундай қилиб, электропорация ёки липозомалар ёрдамида модификация қилувчи молекулаларни ташиш ИХларнинг ҳаётийлигига сезиларли таосир қилади; шунинг учун бугунги кунда генетик материални микроинекция қилиш усули уларнинг трансфекцияси учун кенг қўлланилади. Бундан ташқари, генларни таҳрирлаш самарадорлиги ИХнинг пролифератив фаоллигига қай даражада боғлиқлиги, генларни таҳрирлаш жараёни ИХ геномининг репликацияси билан боғлиқми, ҳали ҳам аниқ эмас.
ҲМИХ нинг терапевтик таосири уларнинг пайвандлашдаги бошланғич миқдори, боғланган ҳужайралар улуши ва уларнинг тўқима микромуҳити билан ўзаро таосири билан белгиланади. ҲМИХларнинг танланган афзаллиги, ҳатто уларнинг оз миқдори бўлса ҳам, трансплантация муваффақиятли бўлишида ҳал қилувчи рол ўйнаши мумкин. Бундан ташқари, ин витро ҲМИХс етиштириш самарадорлигини дастлабки таҳлил беради трансфексиён ёки ген тартибга солиш ва энг муносиб аниқлаш ҳужайра клон.
Баъзи ирсий касалликларни генетик тузатиш учун сабабчи геннинг экспрессион даражаси, шунингдек, унинг экспрессионининг ҳужайра ўзига хослиги катта аҳамиятга эга. Ген экспрессиони характерига эпигенетик модификациялар ҳам таосир қилади: масалан, глобин генлари ҲИХларда фаол эмас, эритроид ҳужайраларида эса улар фаол ифода этилади, бу эса муҳим хроматинни қайта тузиш билан боғлиқ. Трансген технологиясидан фойдаланишда ўзига хослик ва ифода даражасини назорат қилишда алоҳида қийинчиликлар қайд этилади. Векторлар ҳужайра геномининг турли жойларига қўшилиши мумкин, уларнинг ҳужайралар бўйлаб тарқалиши тасодифий равишда рўй беради ва тартибга солувчи элементларнинг фаоллиги кўпинча ўзгариб туради. Натижада, ҲМИХ трансплантацияси бир қатор ён таосирларни келтириб чиқариши мумкин (инсеренциал мутагенез, ўзига хос бўлмаган генларни таҳрирлаш, онкоген трансформация). Шунинг учун, эҳтиёткорлик принципига мувофиқ, ушбу терапевтик аралашувнинг потенциал хавфини кутилган фойдали таъсир билан биргаликда кўриб чиқиш муҳимдир.