Twoja wyszukiwarka

GRZEGORZ BARTOSZ
KAPSUŁKI Z GENAMI
Wiedza i Życie nr 11/1998
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 11/1998

Jak skierować pożądane geny tylko do ściśle określonych komórek organizmu, zapewniając równocześnie dostatecznie wysoką efektywność tego procesu - oto wciąż nierozwiązane problemy terapii genowej. W przyszłości zapewne zostaną rozwiązane, ale na razie pojawił się pomysł na ich ominięcie. Jest nim wprowadzanie do organizmu komórek już zmodyfikowanych genetycznie, tyle że... opakowanych w półprzepuszczalną błonę z odpowiedniego polimeru, na przykład zmodyfikowanej chemicznie, usieciowionej hemoglobiny lub syntetycznego żelu.

Otoczka chroni zawartość mikrokapsułki przed bezpośrednim kontaktem z komórkami układu odpornościowego i przeciwciałami, co osłabia reakcje układu odpornościowego, choć nie wyklucza jej zupełnie. Takie mikrokapsułki mogą być implantowane w tkanki bądź podawane doustnie. Ta ostatnia droga wydaje się szczególnie atrakcyjna, mimo iż czas przeżycia w organizmie tak podawanych komórek jest ograniczony.

Wyniki doświadczeń na zwierzętach są obiecujące. Implantowane w tkanki mikrokapsułki zawierające komórki wątroby - hepatocyty - obniżały poziom bilirubiny u szczurów z wrodzonym defektem metabolizmu bilirubiny, a mikrokapsułki z komórkami beta trzustki, które, wytwarzając insulinę, umożliwiały utrzymanie normalnego poziomu glukozy we krwi szczurów-cukrzyków.

Zamknięte w mikrokapsułkach zmodyfikowane genetycznie fibroblasty, wydzielające hormon wzrostu, były pomocne w leczeniu karłowatości zwierząt; komórki wydzielające beta-endorfinę w uśmierzaniu chronicznego bólu; mioblasty, wydzielające czynnik krzepnięcia krwi, w leczeniu hemofilii; a fibroblasty - wydzielające czynnik wzrostu neuronów - w leczeniu zwierzęcego odpowiednika choroby Parkinsona.

Szczurom z niewydolnością nerek podawano z kolei doustnie mikrokapsułki zawierające niepatogenny szczep bakterii Escherichia coli, wyposażony w gen ureazy (enzymu rozkładającego mocznik) wyizolowany z innej bakterii. Tak zmodyfikowane komórki bakteryjne przechodziły przez układ pokarmowy szczura w ciągu 24 godzin, obniżając poziom mocznika w organizmie. Przy okazji obniżały też poziom amoniaku, wykorzystując go jako źródło azotu dla procesów anabolicznych. Być może, ta procedura w przyszłości zastąpi hemodializę, tak uciążliwą dla pacjentów z niewydolnością nerek.

Mikrokapsułki nie muszą zawierać całych komórek - mogą się w nich znajdować same enzymy. Podane droga doustną mikrokapsułki z amoniakoliazą fenyloalaninową obniżają poziom fenyloalaniny u zwierząt z fenyloketonurią (chorobą wywołaną zaburzeniem metabolizmu fenyloalaniny). Mikrokapsułki zawierające asparaginazę rozkładają asparaginę, niezbędną dzielącym się komórkom do syntezy nukleotydów. Obniżenie poziomu asparaginy spowalnia więc wzrost komórek nowotworowych.

Mikrokapsułki zawierające adsorbenty pomagają w leczeniu zatruć lekami, szybko usuwając z krwiobiegu niebezpieczny nadmiar bioaktywnych związków, a jeszcze lepsze skutki powinno przynieść wprowadzenie mikrokapsułek zawierających i adsorbenty, i hepatocyty - komórki o największej zdolności metabolizowania różnych trucizn. Mikrokapsułki z hemoglobiną mogą stać się cennym substytutem krwi w przypadkach wymagających transfuzji: mogą być długo przechowywane i eliminują problem niezgodności antygenów grupowych krwi oraz możliwość zakażenia wirusami żółtaczki czy HIV.

."Molecular Medicine Today", 4: 221/1998